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MAN Lion’s City Hybrid – der innovative Stadtbus für mehr Ökologie und Ökonomie in der urbanen Mobil

MAN Lion’s City Hybrid – der innovative Stadtbus für mehr Ökologie und Ökonomie in der urbanen Mobil

Der MAN Lion’s City Hybrid ist deutlich effizienter unterwegs als der modernste Diesel-Stadtbus konventioneller Bauart, dabei ist er genauso zuverlässig und sicher. Denn er überzeugt mit bis zu 30 Prozent geringerem Dieselverbrauch und CO2-Emissionen. Abgasfrei und geräuscharm im Stand und beim Anfahren an Haltestellen oder Kreuzungen schont er die Umwelt. Nach mehrjähriger Forschungs- und Entwicklungsarbeit sowie intensiver Erprobung im Labor und auf der Straße ist der MAN Lion´s City Hybrid seit der IAA Nutzfahrzeuge 2010 für europäische Kunden bestellbar. In verschiedenen europäischen Metropolen fährt der MAN Lion´s City Hybrid bereits erfolgreich im Linieneinsatz.

Der Stadtverkehr ist das ideale Einsatzfeld für Busse mit seriellem Hybridantrieb. Die bis zu 18 Tonnen schweren Solo-Fahrzeuge werden mit niedrigen mittleren Geschwindigkeiten betrieben, beschleunigen unzählige Male auf Tempo 40 bis 50 km/h, um kurz darauf bis zum Stillstand zu verzögern. Konventionelle Omnibusse wandeln ihre große kinetische Energie beim Verzögern in Wärme um, so dass diese verloren ist. Der innovative Niederflurbus mit seriellem Hybridantrieb gewinnt dagegen die Bremsenergie zurück und wandelt diese in Antriebsenergie um. Mit der Start-Stopp-Automatik im Lion’s City Hybrid können zusätzlich Kraftstoffkonsum und Emissionen reduziert werden. Schließlich verbringen Stadtbusse zwischen 25 und 40 Prozent ihrer Betriebsdauer im Stand an Haltestellen oder vor roten Ampeln.

Umweltfreundlich Dank seriellem Hybridantrieb

Der MAN Lion’s City Hybrid wird von zwei – durch ein Summiergetriebe gekoppelte – elektrische Fahrmotoren mit jeweils 75 kW Leistung angetrieben. Die beiden Elektromotoren erreichen zusammen ein Drehmoment von maximal 3.000 Newtonmeter. Deshalb kommt der MAN Lion’s City Hybrid ohne ein konventionelles Stufengetriebe aus. Vorteil: Der Bus beschleunigt aus dem Stand kraftvoll und ohne Zugkraftunterbrechung auf die gewünschte Fahrgeschwindigkeit – das bedeutet einen Komfortgewinn für die Fahrgäste, für den Busfahrer eine weitere Erleichterung seiner Fahraufgabe.

Die beiden Fahrmotoren arbeiten beim Bremsvorgang als Generatoren und wandeln die Bremsenergie in elektrische Energie um. Diese wird in einem so genannten Traktions-Energiespeicher bestehend aus sechs Ultracap-Modulen gespeichert, die auf dem Dach des Lion’s City Hybrid hinter einer formschönen und aerodynamisch optimierten Verkleidung Platz finden. Ultracaps, auch Hochleistungskondensatoren genannt, weisen gegenüber heute verfügbaren Batteriesystemen zahlreiche Vorteile auf: hohe Leistungsdichte, extrem schnelle Leistungsaufnahme, hohe Zyklenfestigkeit, gleich bleibende Zuverlässigkeit und hoher Wirkungsgrad. Im Gegensatz zu Batterien finden bei Be- und Entladung keine chemischen Umwandlungen statt – es werden lediglich elektrische Ladungen verschoben. Zusätzlich tragen das Fehlen bewegter Teile und die Wartungsfreundlichkeit zur hohen Wirtschaftlichkeit bei. Memory-Effekte oder alterungsbedingte Leistungseinbußen sind bei Ultracaps im Unterschied zu Li-Ionen- oder Nickel-Metallhydrid-Batterien deutlich geringer. Ultracaps haben eine deutlich höhere Lebensdauer als Batteriesysteme. Ein aufwendiger und kostspieliger Austausch der Energiespeicher-Einheit bleibt dem Betreiber eines MAN Lion’s City Hybrid im üblichen Einsatzzeitraum eines Stadtbusses (rund zehn Jahre) erspart – ein klarer Vorteil des MAN-Systems gegenüber Hybridbussen mit Batterien als Transaktions-Energiespeicher. Dass die Leistungsfähigkeit von Batterien bei niederen Temperaturen erheblich geringer ist als die der Ultracaps, spricht außerdem für das MAN-System.

Mit der Energie aus den Ultracap-Modulen kann der MAN Lion’s City abgasfrei und geräuscharm beschleunigen und – je nach Einsatzbedingung – eine Strecke von bis zu zweihundert Metern zurücklegen. Ist der Energiespeicher leer, schaltet sich automatisch der umweltfreundliche MAN-Dieselmotor im Heck des Busses zu, um mit Hilfe eines Generators den Strom für die elektrischen Fahrmotoren an Bord zu produzieren. Für die Stromproduktion kommt im Lion’s City Hybrid ein kleinvolumiger MAN Sechszylinder-Dieselmotor mit 6,9 Liter Hubraum und einer Leistung von 184 kW (250 PS) zum Einsatz. Der sparsame Dieselmotor mit moderner Common Rail-Einspritzung erfüllt den freiwilligen Abgasstandard EEV und verfügt über einen geregelten CRTec®-Partikelfilter, der bis zu 99 Prozent der Rußpartikel aus dem Abgasstrom filtert. Der Dieselmotor wird überwiegend in seinem optimalen Drehzahlbereich mit reduzierter Dynamik betrieben.

Bewährte Basis MAN Lion’s City

Für das effiziente und zuverlässige Zusammenspiel von Elektro- und Dieselmotor, von Generator und Energiespeicher sowie Nebenaggregaten ist das selbstlernende Energiemanagement verantwortlich. Dieses Steuerungssystem wurde von MAN-Ingenieuren selbst entwickelt und im Laufe der Erprobungsphase kontinuierlich optimiert. Es steuert den Betrieb von Dieselmotor, Start-Stopp-Automatik, kontrolliert den Ladezustand der Ultracaps und regelt den Antrieb der Nebenaggregate, wie Lenkhilfpumpe und Klimaanlage. Das System braucht dank seiner intelligenten Steuerung nicht auf verschiedene Streckenführungen oder Fahrerprofile eingestellt zu werden und garantiert stets die Ausschöpfung aller Effizienzpotenziale.

Für den Fahrgast bietet der MAN Lion’s City Hybrid alle Komfort- und Sicherheitsvorteile, die auch den konventionell angetriebenen Niederflurbus von MAN auszeichnen. Trotz seiner zusätzlichen Technikkomponenten verfügt der Lion’s City Hybrid über die identische Zahl von Sitzplätzen. Damit bei abgeschaltetem Dieselmotor im Stand kein Passagier bei sommerlichen Temperaturen ins Schwitzen gerät, ist die Klimaanlage im Lion’s City Hybrid elektrisch betrieben und bedarfsgerecht gesteuert.

Der Fahrer wird durch das intelligente Energiemanagement ständig über den Ladezustand und die Einsatzbereitschaft des Systems informiert. Das Armaturenbrett zeigt im Zentraldisplay alle Daten an, die zum effizienten, schonenden und sparsamen Fahren nötig sind. Dazu gehören die Ladestatusanzeigen, die aktuelle Energierückgewinnung oder generelle Diagnose-Anzeigen. Einziger Unterschied in der Hardware ist ein Notausschalter, der nach der Omnibusrichtlinie 2001/85/EG eingebaut sein muss. MAN bietet für Fahrer des MAN Lion’s City Hybrid eine spezielle Einweisung und Schulung an, damit diese im Alltag die Effizienzvorteile des Fahrzeugs voll ausschöpfen können.

Ein erster Prototyp des MAN Lion's City Hybrid wurde bereits im Jahr 2001 fahrplanmäßig im Linienbetrieb der Stadt Nürnberg getestet, anschließend folgten Praxiseinsätze in Paris und Spanien. Bis heute wurden mehr als 100.000 Kilometer mit dem MAN Lion's City Hybrid zurückgelegt. Exakte Daten lieferten Vergleichsfahrten mit konventionellen Referenz-Fahrzeugen, die über ähnliche Leistungsdaten bei gleicher Auslastung verfügten. Dabei wurden Kraftstoffersparnisse von bis zu 30 Prozent im realen Linienbetrieb erreicht. Außerdem musste der MAN Lion’s City Hybrid das komplette Prüf- und Testprogramm erfolgreich durchlaufen, das alle MAN Nutzfahrzeuge für eine Serienfreigabe benötigen.

Der neue MAN Lion’s City Hybrid im innovativen EfficiencyDesign wurde im Juni 2009 auf dem UITP Kongress in Wien erstmals gezeigt. Seine serielle Hybridtechnologie spart im Stadtverkehr bis zu 30 Prozent Kraftstoff und rund zehn Tonnen Kohlendioxid im Jahr.