Dieselbusse umbauen statt verschrotten: So könnte Europas ÖPNV schon 2040 elektrisch fahren
Europa will bis 2050 klimaneutral sein, doch gerade einmal 3 % seiner Busse fahren elektrisch. Beim aktuellen Ersatztempo wäre die Flotte erst 2055 vollständig elektrifiziert – fünf Jahre zu spät. Eine Schweizer Studie zeigt: Es ginge auch deutlich schneller und billiger.
Batteriebetriebene Elektrobusse im Depot.
Foto: picture alliance/dpa | Bernd Weißbrod
Auf Europas Straßen rollen rund 800.000 Busse – und die allermeisten von ihnen tanken Diesel. Nur knapp 3 % fuhren laut europäischem Herstellerverband ACEA im Jahr 2023 elektrisch. Damit der öffentliche Nahverkehr seinen Beitrag zur Klimaneutralität leisten kann, müsste sich das schnell und radikal ändern. Doch der Umstieg läuft zäh: 2024 waren laut ACEA noch immer 80 % aller neu verkauften Busse in Europa Diesel-, Gas- oder Hybridfahrzeuge.
Harald Desing vom Schweizer Forschungsinstitut Empa hat in einer aktuellen Studie durchgerechnet, wohin dieses Tempo führt, und einen Ausweg modelliert. Sein Befund: Wenn alte Dieselbusse nicht ersetzt, sondern auf Elektroantrieb umgebaut werden, ließe sich Europas Busflotte rund 15 Jahre früher elektrifizieren als nach dem heutigen. Gleichzeitig spare der Umbau Emissionen, Rohstoffe und Geld. Doch wie soll das technisch funktionieren, und wie rechnet es sich?
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Warum der Wandel momentan zu langsam ist
Verkehr gilt als eine der hartnäckigsten Baustellen auf dem Weg zu Netto-Null-Emissionen, denn kein anderer Sektor hängt so stark am fossilen Treibstoff. Busse bieten dabei eigentlich ein großes Potenzial: Anders als die Bahn brauchen sie kaum neue Infrastruktur, denn die Straßen existieren bereits. Nimmt der private Autoverkehr ab, wird sogar Platz frei für mehr Busse. Dafür müssen sie allerdings elektrisch fahren.
Genau hier klemmt es. Nach Zahlen des Herstellerverbands ACEA waren 2023 weniger als 3 % aller Busse auf europäischen Straßen vollelektrisch unterwegs. Harald Desing von der Empa hat modelliert, wie lange es bei diesem Tempo noch dauern würde. Selbst bei einem raschen Umstieg auf 100 % emissionsfreie Neuzulassungen bis 2035 wäre Europas Busflotte demnach erst nach 2057 vollständig elektrifiziert – also Jahre nach dem angepeilten Netto-Null-Ziel 2050. Käme der Ausstieg aus dem Dieselverkauf später, würde sich die Umstellung laut Desings Berechnung bis weit in die 2070er-Jahre ziehen.
Das liegt an der langen Lebensdauer der Fahrzeuge. Ein Dieselbus hält in Europa laut der Empa-Studie im Schnitt rund 20 Jahre. Ausgemusterte Busse werden anschließend meist in andere Länder verkauft, wo sie noch viele Jahre weiterfahren und weiter Emissionen verursachen. „Das ist nicht die nachhaltigste Lösung. Der Klimawandel macht nicht vor Landesgrenzen halt“, sagt Desing. Wer die Flotte schneller dekarbonisieren will, müsste also entweder funktionierende Busse vorzeitig verschrotten – was teuer und ökologisch fragwürdig wäre – oder die Neuproduktion hochfahren. Beides bremst zugleich den Ausbau des Nahverkehrs, weil das Geld dann für zusätzliche Busse fehlt.
Die Idee: Umbauen statt ersetzen
Desings simple Lösung: die Verbrennungsmotoren gegen Elektroantriebe tauschen. Damit führe das Fahrzeug theoretisch schlagartig emissionsfrei, ohne dass man den ganzen Bus neu bauen müsste. Karosserie, Fahrgestell, Sitze, Innenraum: All das bleibt erhalten. Fachleute nennen dieses Verfahren E-Retrofitting, also das nachträgliche Umrüsten.
So ginge es eben deutlich schneller. Flottenbetreiber müssten nicht warten, bis ihre Busse das Ende ihrer 20-jährigen Lebensdauer erreicht haben, sondern könnten jederzeit umrüsten. Desings Modell zeigt: Rüstet man 95 % aller nach 2010 gebauten Dieselbusse um – das sind rund 60 % der heute in Europa fahrenden Flotte – ließe sich der Dieselausstieg um 15 Jahre vorziehen. Statt erst gegen 2057 wäre Europas Busflotte dann schon Anfang der 2040er-Jahre nahezu vollständig elektrisch.
Wie realistisch das ist
Die Studie legt nahe, dass dieses Vorgehen überraschend machbar wäre. Um die Umrüstung zu stemmen, müssten in der Spitze 75.000 Busse pro Jahr über einen Zeitraum von fünf Jahren umgebaut werden. Dafür wäre nach Desings Rechnung lediglich rund 1 % der Mechaniker nötig, die heute in Europa Autos warten und reparieren. Hochskaliert ließe sich der Effekt sogar noch verstärken: Würden 5 % der Kfz-Mechaniker – etwa 70.000 Beschäftigte – an Busumrüstungen arbeiten, wäre der gesamte europäische Dieselbus-Bestand laut Studie in nur 2,6 Jahren umgerüstet.
Den gleichen Dekarbonisierungseffekt über Neukäufe zu erreichen, wäre weitaus aufwendiger. Dafür müssten laut Studie ab 2028 sämtliche neu zugelassenen Busse vollelektrisch sein, alte Dieselbusse vorzeitig ausgemustert werden – und die Busproduktion müsste zwischen 2030 und 2040 vorübergehend um 30 % hochgefahren werden. Das Retrofitting verschafft der Industrie hier Luft; den großen Hochlauf der BEV-Busproduktion könne sie rund ein Jahrzehnt später angehen.
Wie aus dem Diesel- ein Elektrobus wird
Der Umbau verläuft laut Desings Vision nach einem standardisierten Muster. Zunächst wird alles ausgebaut, was zum Verbrennungsantrieb gehört:
- Motor und Getriebe, der Kern des alten Antriebs
- Kraftstofftank und Auspuffanlage samt der kompletten Abgastechnik
Diese ausgebauten Teile bestehen größtenteils aus Stahl und Aluminium und lassen sich recyceln. Sie wandern also nicht auf den Schrott, sondern zurück in den Materialkreislauf.
An ihre Stelle treten die elektrischen Komponenten:
- Elektromotor als neuer Antrieb
- Batteriepaket als Energiespeicher
- Leistungselektronik zur Steuerung
Wie sich der Motor wechseln lässt
Für den Einbau des Motors gibt es laut Studie zwei Wege.
- Der einfachste: Man tauscht die komplette Hinterachse gegen eine vormontierte Einheit, in der Elektromotoren, Untersetzungsgetriebe, Aufhängung und Bremssystem bereits integriert sind.
- Alternativ lässt sich der E-Motor auch an der alten Getriebeposition einsetzen. Auf diese Weise bleiben Hinterachse und Aufhängung unangetastet.
Einbau der Batterie
Die größere Herausforderung ist die Batterie, denn sie braucht Platz und bringt Gewicht mit. Ein Standard-Stadtbus wiegt maximal rund 20 t, davon entfallen etwa 2 t auf das Batteriepaket. Für die Unterbringung nennt die Studie mehrere Möglichkeiten:
- Im frei gewordenen Bauraum, wo zuvor Motor und Tank saßen (die naheliegendste Lösung)
- Unter einer erhöhten Sitzplattform, falls der Bauraum nicht ausreicht oder ungünstig geformt ist
- Auf dem Dach (möglich, treibt aber den Schwerpunkt nach oben)
Hinzu kommt ein vorgefertigter Kabelbaum, der Motor, Batterie und Nebenaggregate mit dem bestehenden Bordnetz des Busses verbindet, also mit Licht, Blinkern, Anzeigen und Klimaanlage. Wo Lenkung, Bremsen oder Klimaanlage bislang mechanisch vom Dieselmotor angetrieben wurden, kommen kleine Elektromotoren zum Einsatz.
Was die Bilanz noch verbessern kann: In Städten mit bestehendem Oberleitungsnetz – etwa für Trolleybusse – ließen sich die Busse während der Fahrt laden. Das senkt die benötigte Batteriegröße. Und da die Batterie der größte Kostentreiber und zugleich der größte Umweltfaktor beim Umbau ist, spart eine kleinere Batterie quasi doppelt.
Rechnet sich das? Die ehrliche Antwort
Beim Preis liegt auf den ersten Blick der größte Reiz des Retrofits. Ein neuer Elektrobus kostet je nach Modell rund 500.000 bis über 600.000 €. Eine Umrüstung schlägt deutlich geringer zu Buche.
- Neukauf E-Bus: ab etwa 500.000 €, nach oben oft offen
- Retrofit-Kit: rund 300.000 € (nach Desings eigener Schätzung)
Damit liegt der Umbau ungefähr bei der Hälfte eines Neukaufs. Doch hier ist Vorsicht angebracht , und Desing selbst macht daraus kein Geheimnis. Belastbare Kostendaten sind bislang dünn, schlicht weil noch kein einziges großskaliges Umrüstprogramm läuft. Die genannten Preise stammen aus Pilotprojekten; mit der Serie und standardisierten Komponenten dürften sie sinken, aber bewiesen ist das noch nicht.
Und noch eine Zahl bremst die Euphorie: Über die gesamte modellierte Laufzeit von 2000 bis 2100 senkt das Retrofitting die Gesamtkosten des Busverkehrs in Europa je nach Szenario nur um 2,2 bis 3,2 %. Der wahre Gewinn der Strategie liegt also nicht in der Ökonomie, sondern im Tempo und in den Emissionen. Und da fällt die Bilanz eindeutig aus:
- Bis zu 300 Mio. t CO₂ ließen sich bis 2100 einsparen. So viel stößt Spanien in einem ganzen Jahr aus.
- Pro umgerüstetem Bus sinken die Treibhausgase um 58 t gegenüber einem neuen E-Bus
- Rund ein Drittel weniger Rohstoffbedarf, Energieverbrauch, Feinstaub und Wasser pro Fahrzeug
Desing nennt das Retrofitting eine „Vierfach-gewinnt“-Strategie:
- Sie beschleunige den Dieselausstieg
- spare den Betreibern Kosten
- verschaffe der Industrie Zeit für den Hochlauf der E-Bus-Produktion
- und beschäftige Mechaniker, deren Arbeit an Verbrennerautos künftig weniger wird.
Eine Hürde bleibt allerdings bestehen. Bislang sind die Umrüster Nischenanbieter, jede Umrüstung in kleiner Stückzahl erfordert aufwendige Einzelzertifizierungen. Damit die Strategie ihr Potenzial entfalten kann, müsste die Technik standardisiert, skaliert und politisch gefördert werden. Und das Prinzip endet nicht beim Bus: Sind die Verfahren erst etabliert, ließen sich dieselben Mechaniker als Nächstes an Lastwagen setzen – die in weit größerer Zahl auf Europas Straßen unterwegs sind.
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