Nahverkehr tankt über einen Rüssel

Dipl.-Ing. Joachim Tatje Geschäftsleiter Viatico Strategie und Text

Bei der Einführung alternativer Antriebskonzepte auf unseren Straßen kommt den kommunalen Regieunternehmen wie Straßendienst, Feuerwehr und Recycling eine Vorreiterrolle zu. Der Elektroantrieb ist eine effiziente, emissionsarme Alternative zum Diesel- und Benzinmotor. Die Wegstrecken in der Gemeinde sind mit Kommunalfahrzeugen mit Elektroantrieb gut zu bewältigen. Im Bauhof werden die Batterien wieder aufgeladen oder einfach gewechselt. Ein weiteres Argument, das besonders die Finanzabteilungen überzeugt: Umweltfreundliche Antriebe entlasten den Betriebshaushalt.

Bei elektrisch betriebenen Fahrzeugen geht es nicht allein um das Laden der Antriebsbatterien, sondern auch um die zunehmende Ausstattung der Fahrzeuge und Komponenten mit Sensorik und Intelligenz. Kommunalfahrzeuge enthalten eine Reihe von Computern zum Steuern oder Dokumentieren. Der Informationsaustausch über Bus-Systeme muss problemfrei ablaufen, vor allem bei Abrechnungsfragen mit dem Bürger.

Wichtig ist der problemlose Wechsel von modularen Einheiten, etwa im Straßen- und Winterdienst. Dafür werden Steckverbinder mit speziellen Eigenschaften benötigt. Diese Einheiten sind einerseits mit Energie zu versorgen, andererseits müssen auch die Mess- und Steuersignale zuverlässig mit dem Fahrzeug verbunden werden. Es sind Steckverbinder gefragt, die bei jedem Wetter zuverlässig arbeiten. Die Einsatztemperaturen im Kommunalbetrieb reichen von eisigen -40 °C bis zu +100 °C. Außerdem müssen die Steckverbinder vibrationsfest sein und unempfindlich gegenüber Schlägen, Stößen und Treibstoffen.

Hinzu kommt, dass die Handhabung der Verbinder auch von Personen erfolgt, die keine elektrotechnische Ausbildung genossen haben. „Oft sind sie es gewohnt, kräftigt zuzupacken und weniger auf technische Feinheiten zu achten. Eine auf den ersten Blick weniger wichtige Komponente, wie ein Stecker, wird da öfters etwas ruppiger angefasst. Deshalb müssen die Stecker robust, sicher und einfach in der Anwendung sein. Dazu gehören Verriegelungssysteme, Berührungsschutz und die Sicherheit gegenüber Verpolung, so kann man praktisch nichts falsch machen“, sagt Winnijar Kauz, Produktmanager für E-Mobility Steckverbinder bei Multi-Contact. Der Schweizer Steckverbinderspezialist liefert schon seit Jahren Verbindungssysteme für Kommunalfahrzeuge und arbeitet an neuen Lösungen.

Das Herzstück der meisten Produkte ist die spezielle und mehrfach patentierte Kontaktlamellentechnologie Multilam. Zahlreiche Kupferlamellen sorgen für eine effiziente Energieübertragung bei geringer Verlustleistung und stehen für eine lange Lebensdauer der Produkte. Die Technologie findet sich zu Beispiel beim Steckverbindersystem Combitac. Dessen modulare Bauweise ermöglicht Fahrzeugherstellern die maßgeschneiderte Konfiguration elektrischer oder hybrider Steckverbinder. So lassen sich Module für Signale und Daten, Leistung bis 300 A, Hochspannung bis 5 kV, Druckluft, Flüssigkeiten, Lichtwellenleiter, Thermoelemente und mehr kombinieren. Ein korrosionsfestes Aluminium-Druckguss-Gehäuse in Schutzart IP68 schützt durch seine 360°-Abschirmung das Innenleben vor elektromagnetischen Einflüssen und ist darüber hinaus salznebelbeständig. In den Hybridbussen der „Transports Metropolitans de Barcelona“ (TMB) mit ihren zwei Elektromotoren, überträgt Combitac den Ladestrom der Batterien, Steuersignale und die Druckluft für Federung, Türen und Bremsen. Die „Harsh“-Version CT-HE mit Leistungs- und Signalkontakten wurde speziell für Batteriepacks in rauer Umgebung wie in der Bahntechnik entwickelt.

Einpolige Hochstromverbinder der Baureihen 10BV, 16BV und 21BV sorgen mit ihrer Bajonettverriegelung für leicht lösbare Verbindungen zwischen Antrieb und Batterie und können dennoch bis zu 1000 A übertragen. Ein europäisches Unternehmen, das Nutzfahrzeuge auf Elektroantrieb umrüstet, verwendet die berührungsgeschützten 10BV-Steckverbinder für seine Battery-Packs: „Die Zeit für den Wechsel der Batterien ist dank 10BV von 60 auf 15 Minuten gesunken. Die Installation ist so einfach, dass selbst Laien die Batterien sicher anschließen können“, so Kauz.

Die Steckverbinderreihe TBC eignet sich für die Kontaktierung von Batterien und Elektromotoren in Kommunalfahrzeugen, elektrischen Gabelstaplern und Hubwagen, in Golfmobilen oder Batterieladegeräten. Mit Schutzart IP2X in ungestecktem Zustand ist der Steckverbinder berührungsgeschützt. Für zusätzliche Sicherheit sorgen der mechanische Verpolungsschutz und die Verschlusslasche. Durch die kompakte Bauform lässt sich er sich in beengten Verhältnissen integrieren. Die Multilam-Technologie und das robuste Design gewährleisten einen zuverlässigen, vibrationsfesten Kontakt in harten Einsatzsituationen. Anwender schätzen auch die Schlag- und Stoßfestigkeit der Steckverbinder sowie ihre Beständigkeit gegenüber Öl und Benzin.

Multi-Contact entwickelte den Steckverbinder BSTV (180 A/400 V) als maßgeschneiderte Lösung für das Batteriewechselsystem eines Kunden. Die batterieseitigen Buchsen sind ungesteckt IP2X berührungsgeschützt. Beim Fahrbetrieb, im gesteckten Zustand, erfüllen sie die Schutzart IP65. Die Gehäuse sind fest integriert, die Deckel mit den Leistungs- und Steuerkontakten lassen sich im Bedarfsfall jedoch einfach austauschen.

Für die schnelle, sichere und einfache Kontaktierung von Lithium-Ionen-Batterien sorgt der wartungsfreie Steckverbinder BCC. Er eignet sich für die Verbindung von Batterie-Packs in Elektrofahrzeugen für den öffentlichen Personennahverkehr oder die Kommunaltechnik sowie in Energiespeichern. Die Komplettlösung mit der patentierten Schnellverriegelung ist einfach zu handhaben und bietet höchste Sicherheit für das Betriebspersonal, bei Hochstrom- und Hochvoltanwendungen bis 165 A/300 V.

Eine aktuelle Entwicklung ist das geschirmte Steckverbinderkonzept Performore. Das modulare Design, die IP69-Dichtheit und die 360°-Schirmung erlauben den Einsatz des Steckverbinders innerhalb des gesamten elektrischen Antriebsstrangs – zur Verbindung von Batterien, Invertern und elektrischen Motoren. Im 12-mm-Kontaktsystem ist selbstverständlich auch Multilam verbaut. Mit dem Effekt, dass bis zu 300 A Dauerstrom und kurzzeitig höhere Werte mit minimalem Leistungsverlust übertragen werden.

Dank des modularen Designs ist die Anzahl der Pole frei wählbar. Die Standardversion sieht zwei und drei Leistungskontakte vor; eine andere Polzahl ist auf Anfrage möglich. Der Steckverbinder befindet sich noch in der Konzeptphase, das ist die Chance für engagierte Unternehmen, gemeinsam mit Multi-Contact ihre speziellen Wünsche hinsichtlich Design und Funktionalität umzusetzen. Kauz erläutert: „Multi-Contact ist mehr als nur der Lieferant einer elektrischen Verbindung. Wir suchen die enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden, um deren spezifische Problemstellungen zu lösen oder bestehende Lösungen zu optimieren.“ •