Der neue Mercedes-Benz Vito E-CELL

Der neue Vito E-CELL

Mit dem Vito E-CELL stellt Mercedes-Benz den ersten batterieelektrisch angetriebenen Transporter ab Werk eines Automobilherstellers vor. Der Mercedes-Benz Vito E-CELL eignet sich dank seines emissionsfreien Antriebs ideal für den innerstädtischen Einsatz sowie für besonders umweltsensible Gebiete. Der Vito E-CELL rollt abgasfrei und flüsterleise. Nutzer können ihn ohne Einschränkungen bei Laderaum und Nutzlast einsetzen. Der Vito E-CELL startet in diesem Jahr mit einer Kleinserie von 100 Fahrzeugen, deren Fertigung bereits angelaufen ist und weitere 2000 Einheiten sind bereits ab 2011 geplant.

Belieferungen von Innenstädten und Fußgängerzonen, Fahrten durch Gebiete mit strengen Einfahrbestimmungen, innerbetrieblicher Verkehr in Hallen, Zufahrten durch Tiefgaragen – der abgasfrei und leise fahrende Mercedes-Benz Vito E-CELL gibt mit seinem rein batterieelektrischen Antrieb die passende Antwort auf die Frage nach dem Lieferverkehr in umweltsensiblen Gebieten. Dabei kann der Vito E-CELL seine Transportaufgaben nicht nur in abgasbelasteten Zonen, sondern auch in lärmgeschützten Bereichen wie in Kurgebieten oder durch nächtliche Fahrverbote geschonte Wohngegenden ausführen.

Zusätzlich gibt es bereits zahlreiche Anreize zum Erwerb von emissionsfreien Fahrzeugen. Diese Förderungen gibt es in vielen Ländern auf sehr unterschiedliche Weise. Die Spanne reicht von der unmittelbaren Bezuschussung der Anschaffung bis zu deutlichen Nachlässen bei Mautsystemen, Kraftfahrzeugsteuern oder der Befreiung von Einfahrtbeschränkungen. Zusätzlich ist der Vito E-CELL deutlich günstiger unterwegs. Vergleicht man den aktuellen Dieselpreis mit den Stromkosten, ergibt sich der Faktor vier bis sieben. Das bedeutet, ein verbrennungsmotorisch angetriebener Vito hat für die gleiche Fahrstrecke die vier- bis siebenfachen Kosten gegenüber einem Vito E-CELL, der mit günstigem Nachtstrom aufgeladen wurde.

Der Vito E-CELL komplettiert das breit aufgestellte Angebot der umweltschonenden Transporter mit Stern zu einem sauberen Trio mit Angeboten für nahezu alle denkbaren Einsätze vom spezialisierten Kurzstreckenbetrieb über gemischte Einsätze bis zum extremen Langstreckenverkehr. Zum fortlaufend weiterentwickelten und inzwischen fast perfektioniertem Antrieb mit Verbrennungsmotor gesellen sich Erdgas- und Flüssiggasantrieb und nun der rein elektrische Antrieb.

Der Vito E-CELL basiert auf einem reichen Erfahrungsschatz, den Mercedes-Benz auf dem Gebiet elektrischer Antriebe in den vergangenen Jahrzehnten angesammelt hat. Bereits 1972 entwickelte Mercedes-Benz mit dem LE 306 einen ersten Elektrotransporter. Bald darauf erfolgte mit dem Mercedes-Benz 307 E ein erster Großversuch. Ihm folgten mit dem Mercedes-Benz 308 E und dem Sprinter mit Elektroantrieb weitere Versuchsfahrzeuge, die unter realen Kundenbedingungen auch immer noch in Betrieb sind, u. a. auf der Nordseeinsel Helgoland.

Der Schritt zu einer Serienfertigung scheiterte jedoch immer wieder durch die unzureichende Batterietechnologie. Sie beschränkte zusammen mit unzureichender Dauerhaltbarkeit sowohl die Nutzlast als auch die Reichweite in einer Weise, dass an einen professionellen Einsatz in größeren Stückzahlen nicht zu denken war. Diesen Weg eröffnen nun moderne Lithium-Ionen-Batterien mit ihrer hohen Leistungsdichte, unterstützt durch intelligente Ladestrategien und innovative Fahrstrategien, wie sie in der Vergangenheit noch nicht möglich waren. Der Konzern treibt die Entwicklung der neuen Batteriespeicher durch Forschung sowie Kooperationen mit Partnerunternehmen mit Nachdruck voran. Davon wird im Rahmen der kommenden Serienfertigung auch der Vito E-CELL profitieren.

Mit seiner Reichweite von rund 130 km erfüllt der Vito E-CELL die durchschnittlichen Kundenanforderungen an Transporter mit einer Laufleistung von rund 50 bis 80 km am Tag zuzüglich einer großzügig bemessenen Reserve. Gleichzeitig ist der Laderaum des Transporters ohne jede Einschränkung nutzbar. Ebenso profiliert sich der Vito E-CELL mit seiner Nutzlast von ausstattungsabhängig rund 900 kg als vollwertiger Transporter. Dank einer Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h eignet er sich ebenfalls für kurze Überlandstrecken, wie sie in Ballungsgebieten und an ihrer Peripherie häufig anzutreffen sind.

Äußerlich unterscheidet sich der Vito E-CELL nur durch sein Dekor vom gewohnten Anblick des Vito mit Verbrennungsantrieb, die Karosserie bleibt unangetastet. Sogar die Ladesteckdose hat ihren Platz hinter einer Klappe an der gewohnten Stelle des Tankeinfüllstutzens im unteren Bereich der B-Säule auf der linken Seite des Fahrzeugs gefunden. Auch Bodenfreiheit und Böschungswinkel sind im Vergleich zum Vito mit Verbrennungsmotor praktisch unverändert geblieben. Damit eignet sich der Vito uneingeschränkt auch für Areale mit steilen Rampen und Einfahrten.

Anstelle der gewohnten Vier- und Sechszylindermotoren des Vito und ihrer entsprechenden Nebenaggregate sind unter der Motorhaube des Vito E-CELL der Elektromotor und seine Peripherie untergebracht. Der E-Motor, eine permanent-erregte Synchronmaschine, erreicht eine Dauerleistung von 60 kW und eine Maximalleistung von 70 kW. Das höchste Drehmoment beläuft sich auf 280 Nm. Da bei Elektromotoren das volle Drehmoment konzeptbedingt bereits ab Start zur Verfügung steht, erzielt der Vito E-CELL dynamische Fahrleistungen auf dem gewohnt guten Niveau von modernen Dieselmotoren. Mit Blick auf das typische Einsatzgebiet des Vito E-CELL und zugunsten einer möglichst großen Reichweite der Batterien, ist die Höchstgeschwindigkeit des Transporters auf 80 km/h begrenzt. Die Kraftübertragung erfolgt über ein Eingang-Getriebe auf die Vorderräder. Auch dieses effiziente Aggregat wurde eigens für den Vito E-CELL entwickelt. Um Bauraum für die Batterien zu sparen, erfolgt der Antrieb im Unterschied zu den anderen Modellen der Baureihe auf die Vorderräder. Mit Ausnahme der Übernahme von wenigen Fahrwerkskomponenten aus dem Vito 4×4 ist der Frontantrieb eigens für den Vito E-CELL neu entwickelt worden.

Unter der Motorhaube sind außer dem Elektromotor weitere Komponenten wie die Leistungselektronik, Wandler und das Netzladegerät untergebracht. Komplett neu entwickelt ist auch das 12-V-Leitungsnetz. Die Batterien ruhen unter dem Ladeboden, dort wo beim Vito üblicherweise die Gelenkwelle und der Kraftstofftank untergebracht sind. Bei den Stromspeichern handelt es sich um moderne, besonders leistungsstarke und belastbare Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte und einer Nominalspannung von 360 Volt. Die Gesamtkapazität der Batterien beläuft sich auf 36 kWh, davon stehen 32 kWh für den Fahrbetrieb zu Verfügung. Dieser Anteil von rund 90 Prozent ist im Vergleich zu anderen Fahrzeugen mit Elektroantrieb ein herausragend guter Wert.

Das Batteriepaket des Vito E-CELL setzt sich aus 16 Modulen mit insgesamt 192 Zellen zusammen. Jede dieser Zellen wird durch ein Batteriemanagementsystem überwacht. Um unnötige Stromverluste sowie Gefahren durch Unbefugte an abgestellten Fahrzeugen zu vermeiden, legt ein Sicherheitssystem („Watchdog“) das Hochvoltnetz bei Nichtbenutzung still.

Batterien, Elektromotor, Konverter und die weiteren elektrischen Komponenten des Antriebs sind wassergekühlt. Im Unterschied zu einem Verbrennungsmotor erreicht ein E-Motor seinen höchsten Wirkungsgrad nicht bei etwa 100 Grad Celsius sondern bei etwa 30 Grad Celsius. Um trotz dieser vergleichsweise niedrigen Temperaturen auch in der kalten Jahreszeit angenehme Bedingungen für den Fahrer zu schaffen, verfügt der Vito E-CELL über einen Zuheizer. Er ist an das Hochvoltnetz und den serienmäßigen Heizkreislauf im Armaturenbrett angeschlossen.

Die Stromversorgung der Batterien erfolgt über Ladestationen. Sie werden den Pilotkunden von den beiden Energieversorgern EnBW und Vattenfall zur Verfügung gestellt. Sie sind als Kooperationspartner in den Regionen Berlin (Vattenfall) und Stuttgart (EnBW) am Kundenversuch beteiligt. Die Ladestationen sind auf den jeweiligen Betriebshöfen der beteiligten Fuhrparks installiert. Die Ladesteckdose des Vito E-CELL wird über ein siebenpoliges Standard-Ladekabel mit der Station verbunden.

Die Batterien des Vito E-CELL werden am 380/400-Volt-Netz geladen. Die eingebauten Ladegeräte leisten 6,1 kW. Abhängig vom Ladezustand der Stromspeicher dauert das Laden daher maximal sechs Stunden bei völlig entladener Batterie.

Darüber hinaus kann der Vito E-CELL bei Bedarf ebenfalls über ein zusätzliches Ladekabel über ein 230-V-Stromnetz mit dem üblichen Schuko-Stecker geladen werden. Dies kann notwendig werden, sofern der Transporter über Nacht nicht an der vorgesehenen Ladestation steht. Die Ladezeit verdoppelt sich dann allerdings.

Der Vito E-CELL verfügt serienmäßig über eine Smart Charge Communication Unit (SCCU), die ein intelligent gesteuertes Laden des Fahrzeugs ermöglichen wird. So stellt sie sicher, dass innerhalb des definierten Zeitbereichs exakt dann geladen wird, wenn die jeweiligen Energieversorger „grünen“ Strom in der Nacht zur Verfügung stellen. Dies reduziert die CO2-Emissionen in der Gesamtenergiebilanz des Vito E-CELL im Rahmen einer Betrachtung „Well to Wheel“ nochmals drastisch, unabhängig von der Null-Emission des Fahrzeugs im Betrieb selbst.

Ebenso können die Ladegeräte individuell durch den Fahrer am Multifunktionslenkrad und Kombiinstrument auf Zeiten eingestellt werden, in denen nicht nur umweltfreundlich erzeugter, sondern auch kostengünstiger Strom zur Verfügung steht. Dieses kann auch zentral durch den Disponenten am PC erfolgen. Die SCCU ermöglicht überdies das parallele Laden mehrerer Fahrzeuge in einem Unternehmen ohne Überlastung des Stromnetzes.

Zugunsten einer möglichst großen Reichweite des Vito E-CELL werden seine Batterien während der Fahrt zusätzlich durch Rekuperation gespeist, also durch die Umwandlung von Bremsenergie in Strom. Eine Rekuperation erfolgt nicht nur beim Tritt auf das Bremspedal, sondern ebenfalls im Schiebebetrieb sowie beim Gaswegnehmen. Dies alles geschieht im Zusammenwirken mit einem neuen ESP®-System.

Basis des Vito E-CELL ist der lange Mercedes-Benz Vito mit Normaldach. Der große Achsabstand von 3200 mm bietet den notwendigen Freiraum unter dem Boden für die Traktionsbatterien. Der Vito E-CELL bietet bei einem zulässigen Gesamtgewicht von 3050 kg mit rund 900 kg eine überraschend hohe Nutzlast. Diese große Transportleistung liegt zum einen an der vergleichsweise kompakten und damit leichten Lithium-Ionen-Batterie mit ihrer hohen Energiedichte im Vergleich zu herkömmlichen Akkus. Zum anderen liegt der Grund nicht zuletzt an der konsequenten Integration des Elektroantriebs bereits im Rohbau. Der Vito E-CELL ist sowohl als Links- als auch als Rechtslenker erhältlich.

Unter den Bemühungen um größtmögliche Nutzlast hat die Ausstattung des Vito E-CELL in keiner Weise gelitten. Neben dem erwähnten Zuheizer verfügen alle 100 Vito E-CELL neben der ohnehin umfangreichen Serienausstattung über einen heizbaren Komfortsitz für den Fahrer, das Multifunktionslenkrad, heizbare und elektrisch verstellbare Außenspiegel, eine Beifahrer-Doppelsitzbank, zwei Schiebetüren sowie eine Heckklappe und das Ausstattungspaket „CARGO“. Eine Rückfahrkamera mit Monitor im COMAND-System des Fahrerhauses sowie der Rückfahrwarner stellen sicher, dass der Fahrer beim Rangieren Hindernisse erkennt bzw. auch rechtzeitig Passanten bemerkt, die den leisen Vito E-CELL nicht herannahen hören.

Der Vito E-CELL erreicht das gleiche vorbildliche Sicherheitsniveau aller Vito mit Verbrennungsmotor. Die Batterien werden im Fall eines Aufpralls durch ein Crash-Element geschützt. Bei einer Auslösung des Airbag-Steuergeräts wird die Hochvolttechnik automatisch stillgelegt. In mehreren Crashtests hat der Vito E-CELL seinen hohen Sicherheitsstandard eindrucksvoll nachgewiesen. Sollte ein Vito E-CELL in einen Unfall verwickelt sein, können die Rettungsdienste auf einen speziellen Leitfaden zurückgreifen. Auch die aktive Sicherheit entspricht dem anerkannt hohen Standard wie bei jedem Vito mit Verbrennungsmotor. So verfügt der Vito E-CELL wie alle anderen Vito über ein vollwertiges Elektronisches Stabilitätsprogramm ESP mit allen gewohnten Funktionen sowie über Fahrer- und Doppel-Beifahrerairbag.

Sicherheit im Sinne der Betriebssicherheit hat Mercedes-Benz durch umfangreiche Erprobungen sichergestellt. Mehr als ein Dutzend Vito E-CELL waren zu diesem Zweck auf ausgiebigen Testfahrten unterwegs, sowohl in abgesperrten Versuchsgeländen als auch auf der Straße. Ob im skandinavischen Eis oder in der Hitze Spaniens – der Vito E-CELL hat seine Alltagstauglichkeit in der Erprobungsphase bereits unter Beweis gestellt.

Im Unterschied zu anderen Transportern mit elektrischem Antrieb fertigt Mercedes-Benz als erster Automobilhersteller den Vito E-CELL zusammen mit allen anderen Vito im Werk Vitoria unmittelbar auf denselben Bändern. Dies ist ein weiterer Beleg, dass es sich beim Vito E-CELL nicht um ein Experimentalfahrzeug oder Prototyp, sondern um einen Transporter auf dem Weg zur Serienproduktion handelt. Bedingt durch die komplett andere Antriebskonfiguration mit einem Frontantriebsmodul, dem Batteriesatz unter dem Laderaumboden sowie dem Entfall zahlreicher Komponenten waren in der Fertigung zahlreiche Änderungen sowie die Schulung aller beteiligten Mitarbeiter notwendig.

Zwischen August und Dezember dieses Jahres wird Mercedes-Benz 100 Vito E-CELL-Fahrzeuge an Kunden ausliefern. Jeweils die Hälfte der Fahrzeuge kommt in Berlin und Stuttgart zum Einsatz, weitere werden zu Beginn des kommenden Jahres in der Baskenregion in Spanien eingesetzt werden. Also in der Heimat des Vito E-CELL. Die Haupteinsatzgebiete sind damit auf zwei Ballungsgebiete konzentriert. Sie unterscheiden sich unter anderem nicht durch ihre Größe sondern auch durch ihre Topografie. Dies gewährleistet unterschiedliche Einsatzbedingungen und damit zusätzliche Erkenntnisse.

Sowohl in Berlin als auch in Stuttgart übernehmen jeweils zwei Werkstattpartner den Service des Vito E-CELL. Ihre Mitarbeiter werden in einem mehrstufigen Prozess gründlich in Theorie und Praxis geschult. Zusätzlich stehen während des Anlaufs Service-Experten bereit, falls unvorhergesehene Fragen auftauchen sollten. Ebenso ist die europäische Notrufzentrale von Mercedes-Benz in Maastricht auf Anfragen vorbereitet.

Mercedes-Benz gewährleistet für den Vito E-CELL eine Service-Abwicklung in der gewohnten Qualität. So durchläuft der Transporter die standardisierten Werkstattprozesse, er wird zum Beispiel mittels der vorhandenen Diagnosesysteme diagnostiziert. Ein weiterer Beleg der praxisgerechten Auslegung des Vito E-CELL mit Blick auf einen Serieneinsatz.

Das Vorhaben Vito E-CELL wird durch unterschiedliche Maßnahmen öffentlich gefördert. So können die Kunden den Vito E-CELL innerhalb des Förderzeitraums über mehrere Monate kostenlos nutzen. Fördermittel stellt im Rahmen des Konjunkturpakets II die Deutsche Bundesregierung zur Verfügung. In diesem Rahmen unterstützt das Bundesministerium für Umwelt und Naturschutz die Entwicklung und Industrialisierung des Vito E-CELL. Dies betrifft die Fertigung und Erprobung von Versuchsfahrzeugen sowie von den 50 Fahrzeugen für die Kundenerprobung in Berlin.

Stehen in Berlin Großflottenbetreiber im Mittelpunkt, so sind im parallel laufenden Kundenversuch in Stuttgart sowohl Handwerker als auch Flotten im Fokus. Hier fördert das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung den Kundeneinsatz in der Modellregion Elektro-Mobilität Stuttgart. In Spanien unterstützt die Baskische Regierung den Aufbau der speziellen Fertigungseinrichtungen für die Produktion des Vito E-CELL.

Parallel zum Praxiseinsatz wertet Mercedes-Benz dessen Daten wie Streckenprofil, Reichweiten und weitere Parameter aus, um Fahrzeuge mit Elektroantrieb noch präziser auf die Anforderungen der Kunden zuzuschneidern. Bis zum Spätherbst dieses Jahres wird Mercedes-Benz im Werk Vitoria die Kleinserie von 100 Fahrzeugen bauen. Die nächsten Schritte sind bereits vorgezeichnet: Weitere 2000 Einheiten sind bereits ab 2011 geplant.