Mercedes-Benz eCitaro: Premiere für eCitaro fuel cell mit Brennstoffzelle, noch effizienter mit Performance-Paket, neue Assistenz- und Sicherheitssysteme

• Premiere des eCitaro fuel cell als 12-Meter-Solobus auf der Busworld Europe 2023
• eCitaro fuel cell mit Brennstoffzelle als Range Extender: konsequent, praxisnah und kostenbewusst
• eCitaro mit High-Performance-Batterien des Typs NMC3
• Performance-Paket: kleine Verbesserungen, große Wirkung
• Nochmals leistungsfähigere Assistenz- und Sicherheitssysteme
• Optional: MirrorCam anstelle von Außenspiegeln
• Daimler Buses Solutions: eMobilitäts-Ökosysteme schlüsselfertig aus einer Hand

Mehr als 1000 Mercedes-Benz eCitaro, die in den knapp fünf Jahren seit seinem Serienstart Ende 2018 in Mannheim vom Band gelaufen sind, und eine Vielzahl aktueller Aufträge sind der Beweis: Der vollelektrisch angetriebene Mercedes-Benz eCitaro ist ein Meilenstein in der Stadtbus-Entwicklung. Verkehrsunternehmen profitieren von der fortwährenden Weiterentwicklung des Niederflur-Elektrobusses. Ohne Nachladen rund 400 Kilometer Reichweite bei durchschnittlichen Anforderungen mit einem vollelektrisch angetriebenen Solobus oder Gelenkbus im Stadtverkehr – der neue Mercedes-Benz eCitaro fuel cell mit Brennstoffzelle als Range Extender macht es möglich. Er feiert als Solobus seine Premiere auf der Messe Busworld Europe 2023. Es genügt eine mittlere Reichweite, oder es sind Zwischenladungen vorgesehen? Dann ist der eCitaro mit NMC3-Batterien die richtige Wahl. Die rasche Weiterentwicklung dokumentieren schließlich das Performance-Paket für den eCitaro und ein ganzes Bündel neuer Sicherheits-Features.

eCitaro fuel cell mit Brennstoffzelle als Range Extender: konsequent, praxisnah und kostenbewusst

Fahrzeugantriebe mit Brennstoffzelle gelten als Antwort, wenn vollelektrisch angetriebene Stadtbusse mit sehr hoher Reichweite gefragt sind. Schließlich produzieren sie die Energie für die Elektromotoren an Bord. Der eCitaro fuel cell ist konsequent, praxisnah sowie kostenbewusst auf den Einsatz als Stadtbus ausgelegt. Strom ist als Betriebsstoff deutlich günstiger als Wasserstoff – deshalb handelt es sich um einen batterieelektrisch angetriebenen Niederflur-Stadtbus, dessen mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle daher zur Verlängerung der Reichweite und nicht etwa als Hauptenergiequelle an Bord dient.

Die Brennstoffzelle: hocheffizient, kompakt und langlebig

Die Brennstoffzelle des eCitaro fuel cell stammt von Toyota und gehört bereits zur zweiten Generation. Es handelt sich um ein Heavy-Duty-Aggregat mit einer Maximalleistung von 60 kW. Im eCitaro fuel cell wird sie sehr effizient im Bereich des Bestpunkts bei rund 20 kW bis 30 kW und in einem Spannungsbereich von 400 Volt bis 750 Volt betrieben.

Sie arbeitet hocheffizient, das ergibt einen vergleichsweise geringen Verbrauch von Wasserstoff zur Stromerzeugung. Beachtlich ist ebenfalls die sehr hohe Lebensdauer von rund 40 000 Stunden im Einsatz als Range Extender.

Brennstoffzellen-Antrieb – so funktioniert‘s

Die Brennstoffzelle erzeugt aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff – auch „kalte Verbrennung“ genannt – elektrischen Strom und Wärme. Für den Antrieb eines eCitaro fuel cell sind mehrere hundert Brennstoffzellen notwendig. Sie bilden zusammen eine Brennstoffzellen-Einheit, den sogenannten Brennstoffzellen-Stack.

Die Wasserstofftanks zur Versorgung der Brennstoffzelle des eCitaro fuel cell fassen jeweils fünf Kilogramm. Mit einem Innenbehälter aus Kunststoff sowie einer äußeren Ummantelung aus Kohlefasern entsprechen sie dem sogenannten Typ 4 und sind sowohl leicht als auch hoch belastbar.

Die Tankanlage ist modular aufgebaut. Beim Solobus finden fünf Tanks mit zusammen 25 Kilogramm Wasserstoff Verwendung. Beim Gelenkbus sind es ganz nach Wunsch sechs oder sieben Tanks mit 30 bzw. 35 Kilogramm Wasserstoff. Die Betankung erfolgt durchweg in Fahrtrichtung rechts über der zweiten Achse. Unter optimalen Bedingungen beläuft sich die Betankungszeit zum Beispiel im Solobus auf lediglich rund zehn Minuten.

High-Performance-Batterien der neuesten Generation

Beim eCitaro fuel cell kommen High-Performance-Batterien der neuesten Generation zum Einsatz. Diese Lithium-Ionen Batterien des Typs NMC3 (NMC = Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid) wurden im eCitaro ab dem Ende des Jahres 2022 eingeführt. Sie verfügen über einen sehr hohen Energieinhalt und sind sehr langlebig.

Ähnlich wie die Wasserstofftanks sind auch die Batterien skalierbar. Beim Solobus finden drei Batteriepakete mit zusammen 294 kWh Kapazität Verwendung. Beim Gelenkbus sind es wahlweise drei oder vier Batteriepakete mit maximal 392 kWh Energiekapazität. Bereits diese Batteriebestückungen sichern eine beachtliche Reichweite.

Da sowohl die Batteriekapazität als auch die Menge des mitgeführten Wasserstoffs wählbar sind, erhält jedes Verkehrsunternehmen den für sein individuelles Einsatzprofil maßgeschneiderten eCitaro fuel cell. Aufgrund der großen Reichweite erfolgt die Aufladung durchweg per Stecker im Depot mit einer maximalen Ladeleistung von 150 kW.

Große Reichweite, hohe Zahl an Fahrgastplätzen

Eine bis ins Detail optimierte Gewichtsverteilung von Batterien, Brennstoffzelle und Wasserstofftanks sichert eine hohe Zahl von Fahrgastplätzen. Als Beispiel können zwei Eckmodelle dienen: Den zweitürigen Solobus mit zwei Batteriepaketen und sechs Wasserstofftanks kalkuliert Daimler Buses auf etwa 88 Fahrgastplätze. Bei einem dreitürigen Gelenkbus mit einer angetriebenen Achse, drei Batteriepaketen und sieben Wasserstofftanks beläuft sich die Zahl auf rund 128 Fahrgastplätze.

Thermomanagement nutzt die Abwärme der Brennstoffzelle

Bei der Integration des Brennstoffzellen-Antriebs hat der Citaro erneut sein vielseitiges Konzept unter Beweis gestellt. Verkehrsunternehmen profitieren daher vom gewohnten Fahrgastraum sowie einer Vielzahl identischer Komponenten und Teile von Citaro, eCitaro und eCitaro fuel cell.

Neu ist unter anderem das Thermomanagement. Die Abwärme der Brennstoffzelle lässt sich für die Heizung des Fahrgastraums nutzen. Daher verwendet Daimler Buses jetzt die kompakte Klimaanlage mit dem Kältemittel R134a, ebenfalls mit Wärmepumpe. Sie erreicht im Zusammenspiel mit der Abwärme der Brennstoffzelle bei niedrigen Temperaturen eine höhere Effizienz als die CO₂-Klimaanlage des eCitaro. Die Abwärme der Brennstoffzelle kann ebenfalls zur Temperierung der Batterien genutzt werden.

Bewährte Niederflur-Antriebsachse

Die Kraftübertragung erfolgt wie gewohnt auf die Niederflur-Portalachse ZF AVE 130 mit radnabennahen Motoren. Diese leisten pro Rad maximal 125 kW und erreichen ein Drehmoment von 485 Nm. Durch eine fixe Übersetzung bedeutet dies ein Drehmoment von maximal 11 000 Nm pro Rad. Beim Gelenkbus werden serienmäßig Mittel- und Hinterachse angetrieben. Bei leichter Topografie genügt auch die angetriebene Achse des Hinterwagens.

eCitaro mit High-Performance-Batterien des Typs NMC3

Wer mit mittleren Reichweiten zurechtkommt oder auf Zwischenladungen unterwegs oder im Depot setzt, ist mit dem eCitaro mit High-Performance-Batterien des Typs NMC3 bestens bedient. Herausragender Vorteil ist ihre enorme Leistungsfähigkeit. Hinzu kommt ein modularer Aufbau der Batteriebestückung.

Auch bei der neuen Generation handelt es sich um Lithium-Ionen-Batterien. Präzise formuliert um Zellen mit einer neuen hochenergetischen NMC-Kathode (NMC: Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid), einem flüssigen Elektrolyten und einer „advanced“ Graphit-Anode. Anstelle der bisher verwendeten prismatischen Batteriezellen in Form und Größe eines Taschenbuchs kommen jedoch sehr kompakte zylindrische Zellen mit dem Zellstandardformat 21700 (21 Millimeter Durchmesser und 70 Millimeter Höhe) und einer hochenergetischen Zellchemie zum Einsatz. Die Kombination aus einer verbesserten Zellchemie und einem optimierten Batteriepaket führt zu einer beachtlichen Erhöhung der Kapazität um rund 50 Prozent bei gleichem Gewicht.

Jeweils 600 Batteriezellen sind innerhalb eines Batteriemoduls montiert. Neun Batteriemodule fügen sich zu einem Batteriepaket mit 5400 Zellen zusammen. Daraus errechnet sich eine nominelle Energie von 98 kWh pro Batteriepaket.

Große Reichweite, individuelle Bestückung, enorme Kapazität

Wie von Beginn an vom eCitaro gewohnt, sind sowohl für den Solobus als auch für den Gelenkbus eCitaro G unterschiedliche Ausführungen der Bestückung möglich.

-           eCitaro Solobus: minimal vier, maximal sechs Batteriepakete mit zusammen bis zu 588 kWh Kapazität (verteilt auf drei oder vier Pakete auf dem Dach sowie ein oder zwei Pakete im früheren Motorraum).

-           eCitaro Gelenkbus: minimal vier, maximal sieben Batteriepakete mit zusammen bis zu 686 kWh Kapazität (bis zu fünf auf dem Vorderwagen und je nach Konfiguration eines auf dem Hinterwagen sowie im früheren Motorraum).

-           eCitaro fuel cell: drei Batteriepakete mit zusammen 294 kWh Kapazität (eines auf dem Dach, zwei im früheren Motorraum).

-           eCitaro G fuel cell: drei oder vier Batteriepakete mit zusammen maximal 392 kWh (zwei oder drei auf dem Vorderwagen, eines im früheren Motorraum).

Die Maximalbestückung gewährleistet bei durchschnittlichen Bedingungen bereits für den eCitaro Solobus eine zuverlässige Reichweite von 280 Kilometern und für den eCitaro G von 220 Kilometern über die gesamte Lebensdauer der Batterien. Unter günstigen Bedingungen liegt die Reichweite sogar deutlich über 300 Kilometern. Damit decken die Omnibusse den überwiegenden Teil der Anforderungen an die tägliche Fahrleistung von Stadtbussen ab.

Priorität Depotaufladung, optional Opportunity Charging

Aufgrund der hohen Energiekapazität eignet sich der eCitaro mit der neuen Batteriegeneration vorzüglich auch für lange Umläufe und eine anschließende Ladung an der Steckdose im Depot. Dabei ist eine Ladeleistung von bis zu 150 kW möglich. Sind noch größere Strecken geplant, sind auch Zwischenladungen per Pantograf oder Ladeschienen möglich, in der Fachsprache „Opportunity Charging“ genannt. In Verbindung mit Ladeschienen ist sogar die Maximalbestückung mit Batterien erreichbar. Die Ladeleistung beträgt in diesem Fall bis zu 300 kW.

Performance-Paket: kleine Verbesserungen, große Wirkung

Die Technik des eCitaro ist seit seiner Weltpremiere im Jahr 2018 nicht stehengeblieben. Das betrifft neben den großen Fortschritten in der Batterietechnologie zahlreiche weitere Details. Aktuelles Beispiel ist das eCitaro Performance-Paket, mit dem der Elektrobus noch fitter wird.

Der eCitaro bietet bereits heute drei Ladepositionen für das CCS‑Laden mittels Stecker. Jetzt ist eine zusätzliche Steckerposition im Bereich der Fahrzeugfront in Vorbereitung. Auch können zwei eCitaro an einem Ladegerät mit zwei Ladepunkten sequenziell, also nacheinander, geladen werden. Das vermeidet Ladespitzen, spart Infrastrukturkosten und bietet dem Betreiber trotzdem die nötige Einsatzflexibilität.

Neu ist ebenfalls eine zusätzliche Positionierungsoption für Pantograf oder Ladeschienen mittig über der Vorderachse. Darüber hinaus werden die Ladeschienen optional mit einem RFID-Tag ausgestattet, um beim Ladevorgang im Depot eine eindeutige Fahrzeugidentifikation sicherzustellen.

Für maximale Effizienz verfügt der eCitaro von Beginn an über eine hochmoderne CO₂-Klimaanlage mit einem ausgeklügelten Thermomanagement. Jedoch benötigt nicht jedes Verkehrsunternehmen dieses hochentwickelte System. Für den Einsatz bei mäßigen Temperaturen setzt Daimler Buses deshalb jetzt serienmäßig auf das Klimasystem EvoThermatik HP Basic, und für den Einsatz in Heißländern wird die EvoThermatik HP High Comfort angeboten. Beide Klimasysteme werden mit dem bewährten Kältemittel R134a betrieben und verfügen über eine hocheffiziente Wärmepumpe.

Teil des intelligenten Klimasystems des eCitaro ist die Vorkonditionierung des Innenraums im Depot. Sie ist jetzt auch ohne die direkte Verbindung zum CCS-Ladegerät möglich. Dies ist hilfreich, wenn der Bus mit weitgehend geladenen Batterien im Depot ankommt oder eine Ladung auf der Strecke vorgesehen ist. Es wird dann kein Ladeplatz im Depot unnötig belegt, nur um ein Fahrzeug vorkonditioniert auf die Linie zu schicken.

Weitere Vorteile: Mit der optionalen „EcoMode“-Türsteuerung wird der beträchtliche Energieverlust an der Haltestelle reduziert. Entweder wird situationsabhängig nur ein Türflügel geöffnet, oder es kommt eine bedarfsgerecht durch den Fahrer freigegebene Öffnung per Türautomatik zur Anwendung. Auf diese Weise wird verhindert, dass große Mengen der klimatisierten Innenraumluft unnötig ausströmen.

Zugunsten einer maximalen Fahrgastkapazität haben die Entwickler unterschiedliche Maßnahmen zur Gewichtsreduzierung umgesetzt. Darüber hinaus können der dreitürige Solobus und der viertürige Gelenkbus optional mit einer neuen Anlehnfläche an der Rückwand ausgestattet werden. Dieser Gewinn an Stehplätzen optimiert die Gewichtsverteilung. Die Gesamtkapazität kann somit um bis zu vier Personen erhöht werden.

Nochmals leistungsfähigere Assistenz- und Sicherheitssysteme

Der nächste Schritt ist bereits vorgezeichnet. Im Vorfeld der künftigen General Safety Regulation (GSR) innerhalb der EU und in weiteren europäischen Staaten werden die Mitglieder der Citaro Familie nochmals sicherer.

Der Abbiegeassistent Sideguard Assist 2 reagiert und warnt noch genauer bei einer Kollisionsgefahr mit Fußgängern und Fahrradfahrern. Bisher für die Türseite verfügbar, wird er künftig ebenfalls für die Fahrerseite eingesetzt. Völlig neu ist der Frontguard Assist. Er erkennt und warnt vor Hindernissen oder Personen unmittelbar vor dem Fahrzeug. Sideguard Assist 2 und Frontguard Assist ergeben im Verbund ein komplettes Warnsystem, das vor Hindernissen und Personen seitlich und vor dem Omnibus warnt. Zusammen mit der nun serienmäßigen Rückfahrkamera oder erst recht dem optionalen 360°‑Kamerasystem erhält der Fahrer ein umfassendes Warnsystem rund um seinen Omnibus.

Ebenfalls neu ist der intelligente Geschwindigkeitsassistent Traffic Sign Assist. Er warnt bei einer Überschreitung der zulässigen Geschwindigkeit. Schließlich werden das Reifendruck-Kontrollsystem TPM (Tire Pressure Monitoring) und der Aufmerksamkeitsassistent Attention Assist (AtAs) sowie eine Schnittstelle für den Einsatz von Alkoholtestern für den Fahrerarbeitsplatz in die Serienausstattung übernommen.

Darüber hinaus ist der aktive Bremsassistent Preventive Brake Assist 2 in Vorbereitung. Er ist nochmals leistungsfähiger.

Optional: MirrorCam anstelle von Außenspiegeln

Augenfällig ist eine weitere Neuheit, die optionale MirrorCam anstelle der herkömmlichen Außenspiegel. Die Bilder der Kameras werden auf Monitore im Format 15 Zoll übertragen. Sie sind innen links an der A-Säule und rechts mittig unter der Frontkuppel montiert. Eine zusätzliche Kamera und ein zweiter kompakter Monitor gewährleisten den Blick auf die vordere rechte Fahrzeugecke.

Die MirrorCam vereint zahlreiche Vorzüge. Dazu zählen der erweiterte Sichtbereich für den Fahrer, die bessere Sicht in der Dunkelheit, eine geringere Verschmutzung, weniger Rangierschäden sowie – ein wesentlicher Punkt für die Überlandvarianten der Citaro Familie – eine weitere Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs durch eine kleinere Stirnfläche.

Von diesen Änderungen profitiert ebenfalls der Mercedes-Benz Citaro mit Verbrennungsmotor. Hier wird die Serienausstattung auf das Wandler-Automatikgetriebe ZF Ecolife 2 umgestellt. Beim wahlweise angebotenen Wandler-Automatikgetriebe Voith Diwa wechseln erste Baumuster auf die neue Getriebevariante Voith Diwa NXT mit sieben Schaltstufen und einer größeren Spreizung. Sie führt zu niedrigeren Motordrehzahlen bei höheren Geschwindigkeiten. Dies senkt den Kraftstoffverbrauch und die Geräusche.

Ein guter Schluss ziert alles: Einen Blick wert sind auch die neuen Rückleuchten des Citaro mit der neuen unverwechselbaren Lichtsignatur von Mercedes-Benz.

Daimler Buses Solutions: eMobilitäts-Ökosysteme schlüsselfertig aus einer Hand

Verbrenner raus, Elektromobilität rein – so einfach funktioniert die Transformation nicht. Wollen Verkehrsunternehmen Elektrobusse erfolgreich einsetzen, benötigen sie eine ganzheitliche Betrachtung ihres Elektromobilitäts-Systems.

Schon bisher hat Daimler Buses Verkehrsunternehmen intensiv beraten und auf ihrem Weg zur Elektromobilität aktiv begleitet. Mit Gründung der Tochtergesellschaft Daimler Buses Solutions GmbH ist jetzt konsequent der nächste Schritt erfolgt. Das Unternehmen spezialisiert sich auf die Konzeption und den Aufbau von Elektromobilitäts-Infrastruktur.

Das Unternehmen wird für Kunden europaweit im Einsatz sein und liefert gemeinsam mit Partnern die komplette Infrastruktur für Elektromobilität aus einer Hand. Eine weitere Besonderheit: Wenn von Kunden gewünscht, wird der Auf- oder Umbau der elektrifizierten Betriebshöfe auch markenübergreifend übernommen.

Daimler Buses liefert in Zusammenarbeit mit den Experten der Daimler Buses Solutions GmbH auf Wunsch das gesamte eMobilitäts-Ökosystem aus einer Hand: vom individuell konfigurierten Elektrobus bis zur kompletten Elektromobilitäts-Infrastruktur für den Betriebshof einschließlich Baumaßnahmen, Elektroinstallationen, Ladegeräten, Batteriespeicher, Lademanagementsystem und weiteren digitalen Diensten. Zudem wird das Portfolio im nächsten Schritt durch Serviceleistungen rund um die notwendige Infrastruktur für den Betrieb von Bussen mit wasserstoffbasierten Brennstoffzellenantrieben oder Range Extendern ergänzt.

Omniplus: digital ist ganz normal

Ein weiteres Plus für alle Citaro, eCitaro und eCitaro fuel cell ist der umfassende Service der Dienstleistungsmarke Omniplus. Das betrifft Serviceleistungen vom Ölwechsel der abgasarmen Dieselmotoren bis zur Versorgung mit Ersatzteilen – inzwischen zunehmend vor Ort aus dem 3D-Drucker. Betriebe können Teile 24/7 im Omniplus eShop erwerben. Originaltauschteile optimieren die Kostenbilanz und den CO₂-Fußabdruck. Hochvoltbatterien erhalten ein zweites Leben im stationären Einsatz. Maßgeschneiderte Serviceverträge vermitteln Sicherheit und Kostentransparenz ebenso wie die vielfältigen und fortlaufend erweiterten digitalen Dienstleistungen von Omniplus On wie die Echtzeitüberwachung Omniplus On Uptime und Uptime pro. Daten werden über die standardisierte Schnittstelle TiGR übertragen. Für Omniplus ist digital längst ganz normal.