Wenn Sie die Aufgabe hätten, einen Bus kraftstoffeffizienter zu machen, würden Sie vermutlich nicht bei den Türen anfangen. Die Türen – vor allem die von Nahverkehrsbussen – stellen eine Herausforderung dar. Ein Bus öffnet und schließt seine Türen innerhalb von 24 Stunden rund 1000 Mal, und dafür brauchen die Druckluftkompressoren sehr viel Energie. Aber damit nicht genug: Einbau und Einstellung sind mit hohem Zeitaufwand verbunden.

All das könnte sich bald ändern. SKF arbeitet zusammen mit Volvo Buses an einem elektromechanischen Türöffner für Nahverkehrsbusse, der Kraftstoff spart und die Zuverlässigkeit des Öffnungs- und Schließsystems deutlich verbessert. „Diese Lösung ist ein großer Schritt in die richtige Richtung“, sagt Edward Jobson, Umweltleiter bei dem schwedischen Bushersteller. „Die Kraftstoffeinsparung kommt einer Gewichtsreduzierung des Busses von 500 bis 700 Kilogramm gleich.“

In einem Bus gibt es Druckluftsysteme für unterschiedliche Anwendungen, darunter für das Bremssystem und die Federung. Die steigende Nutzung von Elektrizität als Energiequelle für Kraftfahrzeuge (nach Schätzung von Volvo Buses werden Hybridfahrzeuge ein Drittel des Umsatzes ausmachen) ebnet den Weg für energieeffizientere elektromechanische Lösungen. „Bei der Übertragung von Energie durch den Verbrennungsmotor zur Erzeugung von Druckluft für den pneumatischen Antrieb kommt es zu beträchtlichen Energie­verlusten“, erklärt Jobson. „Es handelt sich um empfindliche, äußerst stör- und leckageanfällige Systeme. Wenn wir im Zuge der Elektrifizierung von Fahrzeugen mehr Elektrizität an Bord haben, können wir diese auch zunehmend für den Betrieb von Bauteilen wie etwa Türen nutzen.“

Vor einigen Jahren beschloss Volvo Buses, gemeinsam mit SKF eine zuverlässige  und gleichzeitig kraftstoffsparende Alternative zu pneumatischen Türöffnungssystemen zu entwickeln. Das Ergebnis ist ein elektomechanischer Aktuator, der die Öffnungs- und Schließgeschwindigkeit der Tür sowie deren Position präzise steuert. Der Aktuator wurde sowohl im SP Technical Research Institute of Sweden als auch bei Volvo Buses selbst einer umfangreichen Testreihe unterzogen. „Türen sind eine Problemzone, was Steuerung, Zuverlässigkeit und Energieverbrauch von Stadtbussen angeht. Die von anderen Herstellern präsentierten Lösungen haben bisher nicht zufriedenstellend funktioniert“, meint Lars Stranned, leitender Projektmanager bei Volvo Buses. „Man bekommt nur einmal die Chance, den Markt von einer guten Lösung zu überzeugen. Deshalb ist es so wichtig, ein qualitätsgesichertes Konzept vorzulegen.“ Als nächster Schritt ist geplant, die Aktuatoren in verschiedenen Bussen mit unterschiedlichen Türkonfigurationen einzubauen und die Ergebnisse auszuwerten.

Stranned demonstriert das System an einem Testbus, der auf einem Gelände an einem nebeligen Flussufer in der Nähe von Volvos Hauptverwaltung in Göteborg geparkt ist. Pneumatische Türen lassen sich kaum präzise steuern, erklärt er. Mit der elektromechanischen Lösung von SKF/Volvo dagegen kann man das Öffnungs- und Schließmuster der Türen vorprogrammieren. „Es ist zum Beispiel möglich, die Türen schnell zu öffnen und zu schließen, aber den Vorgang am Ende eines jeden Zyklus zu verlangsamen. Dadurch werden die mechanischen Teile weniger beansprucht“, fährt Stranned fort. Auch Installation und Einstellung werden vereinfacht, weil der Aktuator weitgehend als Plug-and-Play-Lösung konzipiert ist. „Man baut sie ein, schließt die Elektronik sowie einen kleinen Druckluftschlauch als Backup an, drückt eine Taste zum Kalibrieren, und schon ist das System betriebsbereit“, so Stranned. Die Aktuatoren sind für Türen unterschiedlicher Fabrikate geeignet lassen sich problemlos montieren.

Jobson erklärt: „Die neue Lösung verringert erheblich die Umweltbelastung unserer Fahrzeuge über deren gesamten Lebenszyklus betrachtet. Wir haben mit unseren Hybridbussen den Kraftstoffverbrauch um 37 Prozent gesenkt. Die Aktuatoren in Kombination mit anderen Maßnahmen ermöglichen eine Reduzierung um weitere zwei Prozent. Wir nähern uns also einer Kraftstoffeinsparung von 40 Prozent. Das ist mehr, als wir in den vergangenen 30 Jahren erreicht haben“.

Laut Richard Klausen, Geschäftsführer von SKF Actuation Systems, braucht der elektromechanische Aktuator 80 bis 90 Prozent weniger Energie als ein pneumatisches System. „Es gibt bereits einige elektromechanische Lösungen für Bustüren auf dem Markt, aber soweit wir wissen, ist unsere die erste, die alle Spezifikationen erfüllt“, kommentiert er.