Kiepe Electric auf der Busworld Europe 2023: Lösungen, die den ÖPNV direkt in die E-Mobilitätsspur führen

Kiepe Electric hat seine Erfahrung und sein enormes Know-how bei Traktions- und Ladesystemen für Lokalbahnen und Oberleitungsbussen genutzt und ist für den Zukunftsmarkt der batteriegetriebenen Busse sehr gut aufgestellt. Mit welchen Lösungen, erklärt der Geschäftsführer von Kiepe Electric, Alexander Ketterl: „Wir setzen als Partner im Fahrzeugbau von E-Bussen auf die erfolgreiche IMC-Systemplattform und das System- und Produktgeschäft mit Hochvoltladetechnik, die sogenannte High-Power-Charging-Plattform. Keinesfalls verpassen sollten die Messebesucher unsere Weltneuheit K-Charger, mit dem wir in den Markt für Highend-Ladestationen eingestiegen sind.“ Zudem wartet auf der Busworld ein zusätzliches Highlight, so Ketterl: „Ein einzigartiger E-Bus wird seine Weltpremiere feiern, Kiepe Electric ist im Projekt Konsortialpartner für das gesamte E-System. Hier spielen wir unsere systemische Kompetenz von Traktions- und Batteriesystemen über Softwarelösungen bis zum Smart Fleet Management voll aus.“ Ein zusätzlicher Produktschwerpunkt von Kiepe Electric als Beitrag zum klimafreundlichen ÖPNV ist der ISO 26262-fähige Umrichter Kiepe Traction Inverter (KTI).

Das mobile High-Power Charging (mHPC) mit dem K-Charger eröffnet Verkehrsbetrieben eine völlig neue Ladestrategie durch die Schnellladung von E-Bussen. Die Ladung erfolgt mit bis zu 800 kW Leistung innerhalb von wenigen Minuten. Dazu nutzt der K-Charger eine bestehende Stromversorgung wie das Stromnetz des Regional- und Fernverkehrs oder der städtischen Netze von Straßen- bzw. U-Bahnen. Das bedeutet eine Alternative zum derzeit üblichen nächtlichen Laden, dem sogenannten Overnight Charging, bzw. dem anschließenden Zwischenladen im Fahrbetrieb. Genau bei diesen Zwischenstopps setzt mHPC von Kiepe Electric an und nutzt zur Ladung die bestehenden öffentlichen Stromnetze. Das senkt zum einen die Investitionen für neue Infrastrukturmaßnahmen deutlich zum anderen wird der E-Bus-Betrieb flexibler, stabiler und ein 24/7-Betrieb ist möglich. Das vielerorts installierbare Ladekonzept mHPC ist schlüsselfertig in einem Container untergebracht und prädestiniert für E-Busse, die im ÖPNV städtisches Umland bedienen. Die Busse können an Bahnhöfen oder nahe Bahngleisen via K-Charger mit Energie versorgt werden. Der erste K-Charger arbeitet auf einem Betriebshof in St. Gallen, Schweiz. Darüberhinaus bietet Kiepe Electric die gesamte Ladelösung auch als mobile Einheit an, die mit Batterien die Ladeenergie bereitstellt.

Die In Motion Charging (IMC®)-Technologie als Systemplattform für E-Busse ermöglicht den stabilen, emissionsfreien 24/7-Betrieb. IMC-Busse laden während der Fahrt über die Oberleitung Energie in den Energiespeicher und können im Anschluss 20 Kilometer und mehr oberleitungsfrei fahren. Kiepe Electric unterstützt und berät den Betreiber anhand umfangreicher Streckensimulationen und sorgt damit für ein optimal ausgelegtes Gesamtsystem von Fahrzeug und Infrastruktur. Im Resultat können eine deutlich vereinfachte Infrastruktur und um bis zu 80% reduzierte Oberleitungsabschnitte stehen. Dadurch lassen sich innerstädtische Randbezirke oberleitungsfrei erreichen und bestehende Linien einfach erweitern. Um den Wechsel zwischen Strecken mit und ohne Oberleitung so einfach, sicher und schnell wie möglich zu realisieren, hat Kiepe den neuen Intelligent Current Collector (ICC) entwickelt. Diese neue Generation des Oberleitungsstromabnehmersystems kann sowohl vertikal als auch aktiv seitlich eindrahten, was ein Eindrahten der Stromabnehmerstangen an jeder beliebigen Stelle im Oberleitungsnetz zulässt. Das spart zeitaufwändige manuelle Eindrahtvorgänge. Im Fahrzeugbau begünstigt der ICC durch seine optimierte Geometrie eine kompakte Bauweise und damit zeitgemäße Layouts des Fahrzeugdaches. So schafft er Platz für weitere Komponenten wie z.B. Traktionsbatterien, Kühleinheiten oder Wärmepumpen. Durch die einfachen Schnittstellen und den Plug-and-Play-Ansatz ist der neue ICC einfach zu integrieren, sowohl bei Neufahrzeugen als auch bei Bestandsfahrzeugen. Denn während des gesamten Lebenszyklus der E-Busse können Fahrzeugbauer und Verkehrsbetriebe auf die Systemkompetenz von Kiepe Electric zählen: Services und Modernisierungen wie Technologieupdates sichern langfristig den effizienten und stabilen Fahrbetrieb. Das zeigen beispielsweise die ersten großen Austauschprogramme für Batterien nach über neun Jahren Fahrbetrieb. Hier unterstreicht Kiepe Electric seine hohe Kompetenz und bietet – neben dem reinen Batterieaustausch – dem Kunden einen wahren Mehrwert, indem Batterien mit deutlich höheren Kapazitäten eingesetzt werden.

Das Smart Fleet Management (SFM) ist eine KI-gestützte Energiemanagementsoftware für Busflotten. Das SFM erlernt automatisch die Streckeninformationen zu Buslinien und kennt bzw. deckt daher den nötigen Stromladebedarf an den Nachladesäulen bzw. an der Oberleitung. Das sorgt für höchstmögliche Umlaufsicherheit. Gleichzeitig priorisiert SFM die Ladevorgänge, um die Netzkapazität an der Oberleitung bestmöglich auszuschöpfen. Oberstes Ziel des prädiktiven Lademanagements ist es, die Batterie im optimalen Ladezustand (State of Charge [SOC]) zu halten, was sich positiv auf die Batterielebensdauer auswirkt. Zugleich übermittelt das SFM alle erfassten Informationen in eine Cloud. Von diesen Ladeinformationen können alle Busse und auch auf jenen Routen profitieren, die sie zuvor noch nie gefahren sind. Zudem ermöglicht die Bereitstellung der Informationen in einem angepassten Dashboard den Verkehrsbetrieben die Generierung automatisierter Energiebilanzen.

Der Kiepe Traction Inverter (KTI) ist ein innovativer Umrichter für Batteriebusse sowie E-Nutzfahrzeuge und in der Funktion des Traktionsinverters eine zentrale Antriebskomponente des Fahrzeuges. Enthalten sind die Leistungselektronik und modernste Algorithmen zur Antriebsregelung. Zu den Leiteigenschaften zählen u. a. leistungsstarke Drehmomentdynamik, geringer Energieverbrauch und starke Steigfähigkeit des E-Fahrzeugs. Der KTI wird mit Cyber Security und der ISO 26262 die Norm für sicherheitsrelevante elektrische Systeme in Kraftfahrzeugen erfüllen. Kompakt designt und dezentral im gesamten Fahrzeug installierbar, verwendet der KTI in DOUBLE-Ausführung die beiden Motorausgänge zur Ansteuerung eines Motors in Doppelsternkonfiguration. Die intelligente Steuerung kann sowohl asynchron wie auch PSM-Motoren (synchron) antreiben. Als Beitrag zur präventiven Instandhaltung lassen sich der KTI sowie die gesamte neue Generation von Kiepe Electric-Traktionsgeräten für elektrisch angetriebene Fahrzeuge in das Kiepe Fleet Management (KFM) integrieren.