Effizienz, Lebensdauer und Systemintegration im realen Betrieb
Die Safa Tempos in Kathmandu zählen zu den weltweit frühesten grossflächig eingesetzten Elektrofahrzeugen im öffentlichen Verkehr. Seit Mitte der 1990er-Jahre sind sie täglich im Einsatz und transportieren hunderttausende Fahrgäste emissionsfrei durch eine der am stärksten belasteten Städte Südasiens. Über viele Jahre basierte dieses System jedoch auf Blei-Säure-Batterien – einer Technologie, die den langfristigen, wirtschaftlichen Betrieb zunehmend limitierte.
Mit dem REPIC-Projekt „Market Launch of Lithium Batteries for Electric Vehicles in Nepal“ wurde ab 2016 ein grundlegender Technologieschritt vollzogen: die systematische Umrüstung der Safa Tempos auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) unter realen Einsatzbedingungen.
REPIC ist eine interdepartementale Plattform der Schweizer Bundesämter SECO, DEZA, BAFU und BFE. Mit diesem Förderbeitrag wurde der Umbau der Safa Tempos angestossen. Neben der Entwicklungsarbeit für den Umbau finanzierte der Beitrag auch den eigentlichen Umbau der ersten drei Fahrzeuge sowie teilweise den Umbau der darauffolgenden sieben Fahrzeuge.
Thomas Kuster vom Ingenieurbüro Kuster trug wesentlich zur erfolgreichen Realisierung dieses Projektes bei.
Ausgangslage: Technische Grenzen der Bleibatterien
Die ursprünglich eingesetzten Blei-Säure-Batterien waren für den intensiven Tagesbetrieb nur bedingt geeignet:
- Sehr hohes Batteriegewicht
- Hoher Wartungsaufwand
- Kurze Lebensdauer von meist 12–15 Monaten
- Hohe Energieverluste beim Laden und Entladen
- Zunehmende Ausfallzeiten und sinkende Wirtschaftlichkeit
Diese Faktoren führten nicht nur zu steigenden Betriebskosten, sondern gefährdeten langfristig die Existenz des gesamten Verkehrssystems.
Technologischer Ansatz: Lithium-Eisenphosphat im Gesamtsystem
Das Projekt verfolgte bewusst keinen reinen Batterietausch, sondern einen systemischen Ansatz. Die Einführung der Lithiumtechnologie erfolgte in Kombination mit:
- Professionellem Batterie-Management-System (BMS)
- Angepasster Ladeinfrastruktur
- Optimierter Integration in bestehende Fahrzeugarchitektur
- Schulung von Fahrern und Werkstätten
- Ersatz weiterer Komponenten wie beispielsweise Einsatz von Asynchron Antrieben, hintere Achse mit angebautem Motor, Untersetzung der Drehzahl und Differential
| Testen von Batterien, Cell Boards, BMS Controller | Grafisches User Interface GUI Menu: Monitor / Status |
 |
 |
Die Wahl fiel auf LiFePO4-Zellen, da sie sich durch hohe thermische Stabilität, lange Lebensdauer und Robustheit im täglichen Einsatz auszeichnen – entscheidende Kriterien für Fahrzeuge ohne klimatisierte Garagen und mit hoher täglicher Laufleistung.
Messbare Ergebnisse im Alltagsbetrieb
Die Resultate der Umrüstung zeigen deutliche technische und energetische Vorteile:
- Ein Lithium-Batteriesatz ersetzt zwei Bleibatteriesätze
- Energieverbrauch pro Loop (Route):
– Blei: Ø 6.6 kWh
– Lithium: Ø 2.8 kWh
→ mehr als 50 % Energieeinsparung - Tagesreichweite bis zu 120 km ohne Zwischenladung
- Erwartete Batterielebensdauer: 6–7 Jahre (wurde Ende 2025 bei den ersten umgebauten Fahrzeugen bereits übertroffen)
- Deutlich reduziertes Batteriegewicht
- Weniger mechanischer Verschleiss an Fahrwerk und Antrieb
- Höhere Fahrzeugverfügbarkeit durch geringeren Wartungsbedarf
Diese Werte wurden nicht im Labor, sondern im harten täglichen Einsatz im Stadtverkehr von Kathmandu erzielt.
Energieeffizienz und Nachhaltigkeit
Die gesteigerte Effizienz der Lithiumbatterien wirkt sich direkt auf Umwelt und Ressourcennutzung aus:
- Über 50 % weniger Stromverbrauch pro gefahrenem Kilometer
- Reduktion von Ladeverlusten
- Längere Batterielebensdauer spart Rohstoffe und graue Energie
- Nahezu emissionsfreier Betrieb, da rund 95 % des nepalesischen Stroms aus Wasserkraft stammen
- Die ersten 2017 eingebauten Batterien sind Ende 2025 immer noch in Betrieb
- Batterien werden nicht mehr weggeworfen, sondern erhalten ein zweites Leben
| Einbau der Batterien | Techniker Anil überprüft den Zustand der Batterien |
 |
 |
In Kombination mit modernen AC-Antrieben gehören die umgerüsteten Safa Tempos heute zu den energieeffizientesten öffentlichen Verkehrsmitteln Nepals.
Wirtschaftlichkeit über den Lebenszyklus
Obwohl Lithiumsysteme höhere Anfangskosten verursachen, zeigen die Betriebsdaten eine klare wirtschaftliche Überlegenheit:
- Deutlich niedrigere Kosten pro Kilometer
- Weniger Batterieersatzzyklen
- Geringere Wartungs- und Reparaturkosten
- Batterien müssen mittags nicht mehr gewechselt werden
- Höhere tägliche Einsatzzeit der Fahrzeuge
- Die Kosten für den Umbau können nach 3 Jahren bereits amortisiert sein
Über den gesamten Lebenszyklus sind Lithiumbatterien klar günstiger als Blei-Säure-Systeme. Dies ist insbesondere für Fahrerinnen und Fahrer mit begrenztem Kapital entscheidend und ermöglicht stabile, planbare Einkommen.
Skalierung und Markteinführung
Das Projekt diente gezielt als Markteinführung unter realen Marktbedingungen. Nach der erfolgreichen Erprobung der ersten Fahrzeuge wurde die Technologie rasch übernommen und in Eigenregie weiterverbreitet. Heute sind fast alle 650 Safa Tempos mit Lithiumtechnik unterwegs, ohne weitere externe Projektfinanzierung.
Damit wurde gezeigt, dass moderne Batterietechnologie auch in einem Entwicklungsland technisch beherrschbar, wirtschaftlich tragfähig und langfristig betreibbar ist.
Bedeutung für zukünftige Fahrzeuggenerationen
Die erfolgreiche Einführung der Lithiumbatterien bildet die technologische Grundlage für weitere Entwicklungsschritte:
- Neue Fahrzeuggenerationen
- Modernisierungs- und Innovationsprogramm
- Neue Leichtbau- und Modularitätskonzepte
- Verbesserung von Sicherheit, Energieeffizienz, Komfort, Stabilität und Lebensdauer
- Verbesserung des Nepalesischen Marktes für Elektrofahrzeuge, die Nepalesische Fahrzeug Industrie hat eine bessere Lösung als die Bleibatterien
- Die Chancen zum Überleben der Safa Tempos sind besser
- Lokale Fertigung und Wartung
Sie ist damit ein zentraler Baustein für die langfristige Sicherung des Safa-Tempo-Systems und für nachhaltige Elektromobilität unter anspruchsvollen Rahmenbedingungen.