Klassischer Gelenkbus

Bis in die 1970er Jahre war es üblich, bei Gelenkbussen den Vorderwagen anzutreiben, in dem sich – meist in Wagenmitte – der Unterflurmotor befand. Als nachteilig erwiesen sich die schlechte Zugänglichkeit des Motors für Wartungsarbeiten, der hohe Fahrzeugboden im Fahrgastraum und der damit verbundene hohe Einstieg. Außerdem traten bei höheren Geschwindigkeiten Schlingerbewegungen des Nachläufers wegen fehlender Stabilisierung auf.

Eine Weiterentwicklung war der Gelenkbus mit Heckmotor, aber Antrieb im Vorderwagen, der als Alternative zum parallel entwickelten Schubgelenkbus angeboten wurde. Die Kardanwelle wurde vom Nachläufer mittels eines Weitwinkelgelenks unter dem Knickgelenk in den Vorderwagen geführt. Hier war zumindest der Motor für Wartungsarbeiten zugänglicher, die Anordnung der Komponenten zum übrigen Fuhrpark meist einheitlicher und der Wagenboden konnte niedriger gebaut werden. Neben der aufwändigen Gelenkwellenführung bestand jedoch ein konstruktiver Nachteil darin, dass die Antriebsachse bei leerem Bus nur gering belastet wurde, womit die Gefahr des Durchdrehens der Antriebsräder bestand.

Durch die Verbreitung der Niederflurtechnik im Omnibusbau waren Konstruktionen mit Unterflur-Mittelmotor nicht mehr realisierbar und auch die durch das Gelenk geführte Kardanwelle erlaubte es nicht, den Fahrgastraum auf das gewünschte Maß abzusenken. Niederflurbusse wurden somit über einige Jahre zwangsläufig nur als Schubgelenkbusse angeboten. Einige ausländische Hersteller wie VDL Berkhof oder Van Hool bieten inzwischen wieder Gelenkbusse mit Vorderwagenantrieb an, der durch einen linksseitig in Wagenmitte angeordneten Turmmotor erfolgt, wodurch der übrige Wagenboden weiterhin niederflurig gehalten werden kann. Das Prinzip des zwischen den Achsen des Vorderwagens stehenden Motors hatte Van Hool bereits 1980 in seinem Gelenkbusmodell AG 280 vorgestellt, bei dem es sich aber noch um ein klassisches Hochflurfahrzeug handelte.

Oberleitungsbusse werden platzsparend von Elektromotoren angetrieben und haben teilweise noch einen Vorderwagenantrieb in Kombination mit gelenkter Nachläuferachse (sofern nicht eine erhöhte Dachlast Zwillingsbereifung am Nachläufer erfordert).

Fahrzeuge mit Mischantrieben (Hybridbusse) besitzen in der Regel eine Brennstoffzelle oder einen Verbrennungsmotor mit Generator zur Stromerzeugung im Heck. Der Antrieb kann dann wie beim Oberleitungsbus durch Elektromotoren erfolgen, die sich unmittelbar an Mittel- und Hinterachse befinden, was einen barrierearmen Fahrgastraum ermöglicht.

Schubgelenkbus

Seit Ende der 1970er Jahre ist in Deutschland am häufigsten der Schubgelenkbus anzutreffen, dessen Heckmotor die Achse(n) des Nachläufers oder in diesem Fall Hinterwagen antreibt. Der Begriff Nachläufer wird auch im Zusammenhang mit Schubgelenkbussen verwendet, obwohl dieser nicht ganz korrekt ist, da man in der Antriebstechnik unter dem Begriff Laufen passive, nicht angetriebene Komponenten wie Räder oder Wagenteile versteht.

In den frühen 1970er Jahren entwickelte das HHA-Tochterunternehmen Hamburg-Consult mit den Fahrzeugwerkstätten Falkenried und finanzieller Unterstützung des BMFT eine elektronisch geregelte, lenkwinkelabhängige Knickwinkelsteuerung, die ein ungewolltes Einknicken des Gelenkbusses verhindert. Durch die Verwendung eines Gelenkes mit dieser Knickwinkelsteuerung war es möglich, den hinteren Teil eines üblichen (zweiachsigen) Standard-Busses mit einem um das Heck verkürzten weiteren Standardbus zu einem Schubgelenkbus zu verbinden. Diesem ersten Serienfahrzeug ging bereits 1975 ein Prototyp der FFG Fahrzeugwerkstätten Falkenried als Entwicklungsträger voraus, der aus einem umgebauten Magirus-Deutz-Vorderwagen (ehemaliger 9,75 m langer 'Urbanbus', verlängert auf Standard-Radstand von 5,6 m) und dem Heckteil eines Mercedes-Benz O 305 entstand. Mit niedrigem einstufigen Einstieg (340 mm + 200 mm = 540 mm Fußbodenhöhe) und breiter Fahrtzielanzeige wurde dieses Fahrzeug mit 17 m Länge und 2,72 m Höhe jahrelang auf der HHA-Buslinie 117 eingesetzt und war quasi ein Wegbereiter heutiger Niederflurbusse.
Das erste Versuchsfahrzeug wurde aus zwei Teilen eines Standard-Linienbusses des Typs Mercedes-Benz O 305 gefertigt, so dass keine erneute Karosseriekonstruktion notwendig war und auf Teile aus der bereits laufenden Serie zurückgegriffen werden konnte. Danach waren auch andere Bushersteller in der Lage, bestehende Konstruktionen zu Gelenkbussen weiterzuentwickeln, ohne auf spezialisierte Aufbauhersteller wie Vetter oder Göppel zurückgreifen zu müssen. Über fünf Jahre war Daimler-Benz allerdings der alleinige Nutzer der durch Patent geschützten Knickwinkelsteuerung. Das erste Serienfahrzeug des Typs O 305 G wurde beim Städtischen Verkehrsbetrieb Esslingen am Neckar eingesetzt, als dieser ab 1978 im Auftrag der END Verkehrsgesellschaft die Bedienung der heutigen Linien 119 und 120 übernahm.

Eine seltene Sonderform des Schubgelenkbusses war der von Vetter gebaute Typ, bei dem einem zweiachsigen Solofahrzeug ein kürzeres einachsiges, gelenktes Vorderteil vorgesetzt wurde. Der Hinterwagen dieses Gelenkbusses besaß eine gelenkte Mittelachse sowie die starre Antriebsachse. Diese Konstruktion konnte sich jedoch nicht durchsetzen, es blieb bei drei Fahrzeugen, die teils in normale Schubgelenkbusse umgebaut wurden.

Im Fahrbetrieb bringt der Schubgelenkbus gegenüber dem Vorderwagenantrieb mit gelenkter Nachläuferachse einige Vorteile:

Durch die starre Antriebsachse und somit fehlende Nachlauflenkung schert das Heck beim Kurvenlauf weniger aus. Die Nachlauflenkung war bei Gelenkzügen mit Vorderwagenantrieb üblich, da aus Gründen der Gewichtsverteilung und um Schlingerbewegungen zu vermeiden, die Nachläuferachsen bei diesen über den Mittelpunkt nach hinten verlegt, so dass sich recht lange Achsabstände zwischen Mittel- und Nachläuferachse ergeben. Dies hätte ohne Nachlauflenkung bei Kurvenfahrt zu deutlich kleineren Innenbögen geführt (dem „Schneiden der Kurve“), so dass in diesem Fall jede Rechtskurve weiter ausgefahren werden müsste, um Bordsteinkontakt zu vermeiden. Beim Schubgelenkbus ohne Nachlauflenkung treten diese Effekte weniger auf und auch ein mögliches Überstreichen des Gehwegs bei Ausfahrt aus einer Haltebucht wird vermieden, da das Heck nicht so weit ins Kurvenäußere ausschert. Bei Bussen mit gelenktem Nachläufer wurde zum Ausgleich oft das Heck schmaler zulaufend ausgeführt und die Gesamtlänge gegenüber dem Schubgelenkbus verringert. Auch das Rückwärtsfahren ist beim Schubgelenkbus erheblich einfacher, da nicht gegen eine selbst lenkende Achse angelenkt werden muss, die das Fahrzeug zunächst entgegen dem gegebenen Lenkimpuls in die andere Richtung drängt. Die starre Achskonstruktion ist gegenüber der passiv gelenkten spurtreuer. Allerdings ist die Wintertauglichkeit etwas eingeschränkt, da die Schubgelenkbusse trotz Knickwinkelsteuerung auf glattem Untergrund mit der Mittelachse zum Ausbrechen neigen. Weitere Vorteile sind hingegen der einfachere Zugang zum Heckmotor für Wartungsarbeiten und die Möglichkeit, insbesondere den Vorderwagen in Niederflurbauweise auszuführen.

Konkurrenten wie MAN und IVECO-Magirus-Deutz bauten mangels Lizenzrechten an der Knickwinkelsteuerung Ende der 1970er Jahre den bereits dargestellten Typ mit Heckmotor aber Antrieb der zweiten Achse im Vorderwagen über eine durch das Gelenk führende, homokinetische Welle. Die Achse im Nachläufer war als einzelbereifte und gelenkte Nachlaufachse ausgebildet. Diese Fahrzeuge waren in der Regel einen Meter kürzer und durch die nachgelenkte Achse auch wendiger, was ihnen gegenüber Schubgelenkbussen einen kleinen Vorteil verschaffte, der jedoch die erwähnten, konstruktiven Nachteile nicht aufwog.

Nachdem auch MAN Mitte der 1980er Jahre nach Ablauf des Patentschutzes Schubgelenkbusse anbieten konnte, wurden eine Zeit lang beide Varianten (MAN SG 242 Schubgelenkbus und MAN SG 242 H mit Mittelachsantrieb) parallel gefertigt. Die Wahl der Kunden fiel jedoch überwiegend auf den Schubgelenkbus, wodurch das herkömmliche Modell schon nach kurzer Zeit aus dem Programm genommen wurde.

Mischformen mit Mehrachsantrieb

Bei Fahrzeugen mit elektrischen Fahrmotoren bietet sich aufgrund des geringen Platzbedarfs der Motoren ein Mehrachsantrieb an. Bei den vor allem in topografisch anspruchsvollen Städten üblichen zweimotorigen Gelenkoberleitungsbussen wirkt meist ein Elektromotor auf die zweite Achse und ein weiterer auf die dritte. Auch bei vielen gewöhnlich einmotorig angetriebenen Gelenkoberleitungsbussen ist es üblich, dass der Diesel-Hilfsantrieb auf eine andere Achse wirkt als der elektrische Hauptmotor. Teilweise werden dann auch beide Antriebe gemeinsam genutzt, um bei glatten Straßen eine verbesserte Traktion zu erreichen – so z. B. beim Mercedes-Benz O 405 GTZ. Bei Hybridbussen wie dem Mercedes-Benz Citaro BlueTec Hybrid erfolgt der elektrische Antrieb mittels Radnabenmotoren ebenfalls auf die Vorderwagen-Mittelachse und zusätzlich auf die Nachläufer-Hinterachse.

Doppelgelenkbusse

Doppelgelenkbusse werden seit einigen Jahren in Südamerika eingesetzt. In Europa fahren beziehungsweise fuhren sie in Frankreich (Bordeaux, inzwischen ausgemustert), Deutschland (Aachen, Hamburg (inzwischen ausgemustert)), Luxemburg (Luxemburg (Stadt)), den Niederlanden (Utrecht), Litauen (Kaunas), Ungarn (Testwagen in Budapest, 1988), Schweden (Göteborg, Malmö) und der Türkei (Istanbul, Metrobuslinien). Es handelt sich um Fahrzeuge der Hersteller Marcopolo, Ciferal, Renault, Van Hool, Ikarus, Volvo und Hess. Abgesehen davon verkehren in einigen weiteren Städten Doppelgelenktrolleybusse.

Der deutsche Hersteller MAN stellte auf der „Transport ’82“ in München im Juni 1982 einen fast 24 Meter langen Doppelgelenkbus des Typs MAN SGG 280 vor, der 225 Fahrgäste aufnehmen konnte. Dieses Modell basierte auf dem hochflurigen VÖV-Standard-Linienbus der ersten Generation. Wie damals bei MAN üblich, war dieses Fahrzeug mit einem im Heck liegenden Motor versehen, der über eine durch die beiden Gelenke geführte Kardanwelle die zweite Achse im Vorderwagen sowie die dritte Achse im Mittelteil antrieb. Der Nachläufer hatte die typische Lenkachse.

Heute fahren Doppelgelenkbusse als niederflurige Konstruktionen in den Niederlanden, Deutschland, Schweden, Luxemburg, Österreich und in der Schweiz. Dabei werden Fahrzeuge des belgischen Herstellers Van Hool (darunter vor allem der Typ AGG 300) und des Schweizer Herstellers Hess (vor allem Hess lighTram Trolley) eingesetzt.

Als erstes deutsches Verkehrsunternehmen testete die ASEAG in Aachen bereits im Jahr 2003 Doppelgelenkbusse des Herstellers Van Hool. Hierbei handelte es sich um den geliehenen Wagen 916 der GVU aus Utrecht, der ab dem 1. Mai 2003 mehrere Monate auf den Linien 5 und 45 eingesetzt wurde (mit niederländischem Kennzeichen). Im September 2005 setzte die ASEAG zwei eigene Fahrzeuge auf den Linien 5 und 45 zwischen Uniklinik und Brand ein und anschließend, im Februar 2008, sechs weitere Fahrzeuge, die in Aachen die mundartliche Bezeichnung Öcher Long Wajong haben.

Nach einjähriger Testphase wurden ab Dezember 2005 auch von der Hamburger Hochbahn eine große Anzahl leicht abgewandelter Doppelgelenkbusse von Van Hool im Linienbetrieb auf der stark belasteten Metrobus-Linie 5 eingesetzt. Die vierachsigen Busse boten bei einer Gesamtlänge von 24,8 m Sitz- und Stehplätze für etwa 180 Personen. Der Einsatz der Fahrzeuge in Hamburg endete am 14. September 2018. Dieser Typ wurde auch in Dresden auf der DVB-Linie 61 getestet.

Auch der schwedische Hersteller Volvo hat mit dem Modell V7500 einen Doppelgelenkbus entwickelt. Er wird seit 2005 in Göteborg und seit 2012 in Bogotá eingesetzt.

Der ehemalige Ehrenhainer Karosseriehersteller Göppel stellte im August 2012 unter dem Namen „AutoTram“ einen 30½ Meter langen Doppelgelenkbus vor, der je nach gewähltem Antriebssystem und Bestuhlung bis zu 300 Fahrgäste fassen kann. Anders als bei den bisherigen Doppelgelenkbussen ist das Mittelteil zweiachsig. Das Fahrzeug, das unter Beteiligung des Fraunhofer-Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme (IVI) entstand, ist als Versuchsträger konzipiert. Es wird zunächst in Dresden erprobt.

Doppeldecker-Gelenkbus

Der größte im öffentlichen Verkehr eingesetzte Bus ist der zweistöckige Gelenkbus Jumbocruiser der Firma Auwärter Neoplan.

Einzelgelenkbusse über 18,75 Meter

In den meisten Staaten Europas ist die maximal zulässige Länge für Straßenfahrzeuge auf 18,75 m begrenzt. Busse mit einer größeren Länge benötigen Ausnahmegenehmigungen. Jedoch bieten Mercedes-Benz sowie MAN jeweils Einzelgelenk-Busse mit einer größeren Länge an. Durch den dadurch gewonnenen Raum sowie durch das höhere zulässige Gesamtgewicht aufgrund der zusätzlichen vierten Achse haben diese Busse eine deutlich höhere Kapazität.

EvoBus hat mit dem Mercedes-Benz CapaCity im November 2005 einen Prototyp vorgestellt, der bei einer Gesamtlänge von 19,54 Metern 193 Personen Platz bietet. Der Bus hat nur ein Gelenk, aber im hinteren Teil befindet sich hinter der Antriebsachse eine weitere, einfachbereifte, mitgelenkte Achse, so dass eine größere Nutzlast erreicht wird. Das Fahrzeug soll in der Schleppkurve eines normalen Gelenkbusses bleiben und ist – im Gegensatz zu einem Doppelgelenkbus – ohne Probleme rückwärtsfahrfähig. Nach Herstellerangaben schwenkt der Nachläufer bei gesperrter Nachläufer-Lenkachse nur bis zu 40 Zentimeter aus, anstelle von über einem Meter bei gelenkter Achse, benötigt dann allerdings mehr Platz im Kurven-Innenbogen, womit sich der Raumgewinn wieder relativiert. Allerdings kann der Innenbogen vom Fahrerplatz durch die Spiegel eingesehen werden, was das Umfahren von Hindernissen – im Gegensatz zum Ausschwenken des nicht einsehbaren Hecks – vereinfacht.

Ein Bus dieses Typs fuhr – nach einem zunächst einwöchigen Probebetrieb vom 27. November bis zum 3. Dezember 2006 – ebenfalls bei der Aachener ASEAG auf den stark frequentierten Linien 5 und 45. Da für 2007 die Anschaffung mehrerer Großraumbusse geplant war, wollte man dort untersuchen, ob der CapaCity eine Alternative zu den Doppelgelenkbussen des Unternehmens Van Hool darstellen könne. Die ASEAG entschied sich dennoch für sechs weitere Van Hool AGG 300. Auch die VHH PVG testete den CapaCity in der Metropolregion Hamburg. Von 2007 bis 2009 erfolgte die Auslieferung von 250 baugleichen CapaCity nach Istanbul für den täglichen Einsatz auf einer speziellen Mittelspur der Bosporus-überquerenden Ringautobahn. Als erstes Unternehmen in Deutschland setzen die Stuttgarter Straßenbahnen AG seit dem 4. August 2008 den CapaCity im regulären Linienverkehr ein.

Auch im Stadtverkehr von Bratislava (Slowakei) verkehren mehrere Exemplare des CapaCity.

Die Berliner Verkehrsbetriebe testeten im August/September 2015 für zwei Wochen einen von EvoBus hergestellten Mercedes-Benz CapaCity L mit einer Länge von 21 Metern und Platz für 124 Passagiere.

Die Dresdner Verkehrsbetriebe setzen den Mercedes-Benz CapaCity L der EvoBus GmbH seit 2016 im Linienbetrieb ein. Er ist mit 49 Sitzplätzen bestuhlt und bietet weiteren 154 Personen einen Stehplatz. Zu den 12 im Bestand befindlichen Fahrzeugen kommen 16 weitere im Jahr 2022 hinzu.^[veraltet]

Im Programm der MAN befand sich seit 2007 der Lion’s City GXL, ein vierachsiger Gelenkbus, der in der Konstruktion und der Kapazität dem CapaCity ähnlich ist. Als erster und einziger Kunde wurden die Verkehrsbetriebe St. Gallen mit dem neuen Bus beliefert. Allerdings wurde die weitere Entwicklung des Lion’s City GXL eingestellt.

Batteriegelenkbus

Im September 2014 wurde auf der InnoTrans in Berlin ein Solaris Urbino Elektro 18 induktiv mit einem 200-kW-Schnellladesystem präsentiert, der seit Dezember 2014 in Braunschweig im Linienbetrieb eingesetzt wird. Im Oktober 2014 wurde auf einer Ausstellung in der texanischen Stadt Houston erstmals ein Batterie-Gelenkbus vorgestellt. Das 18 Meter lange Fahrzeug des chinesischen Herstellers BYD wird im Montagewerk in Lancaster (Kalifornien) auf Basis des BYD ebus produziert.

Türsteuerung

Die Türen im Nachläufer, die nicht immer vom Busfahrer eingesehen werden können, sind meist mit Licht-/Radarschranke sowie einer Reversiereinrichtung gesichert und werden automatisch geschlossen. Nach erfolgter Türfreigabe vom Fahrerplatz öffnet die Tür fahrgastbedient und schließt nach einem voreingestellten Zeitintervall. Oft wird der Schließvorgang zuvor akustisch angekündigt. In einigen Regionen ist es dennoch üblich, dass die durch einen Einklemmschutz gesicherten Türen vom Fahrerplatz aus auch manuell geöffnet und geschlossen werden können.

Aufbau und Funktion

Bei normaler Kurvenfahrt wird das Hydrauliköl durch die Leitungen und den Hydraulikblock durch die Bewegung der Zylinder verschoben. Ab einem bestimmten Winkel verengt der Hydraulikblock den Querschnitt und erhöht somit den Druck im System. Das Einknicken wird gedämpft. Wird der mechanische Anschlag erreicht, ertönt für den Fahrer ein Warnsignal, das System greift in die Motorsteuerung ein und reduziert die Drehzahl, so dass das Fahrzeug nur noch mit Schrittgeschwindigkeit rollen kann.

Bei vom Vorderwagen gezogenen Gelenkbussen ist das Gelenk bei Rückwärtsfahrt zu schützen. Beim Rangieren kann es sehr schnell dazu kommen, dass das Fahrzeug einknickt und es dann zu Beschädigungen am Drehkranz kommt. Hier dämpft das System ebenfalls das Einknicken. Ab einem Winkel (meist max. 47°) reduziert es die Motordrehzahl und legt zusätzlich die Haltestellenbremse ein, um das Fahrzeug unverzüglich zum Stillstand zu bringen.

Der Knickschutz eines Gelenkbusses ist nicht mit der Knickwinkelsteuerung zu verwechseln, die bei Schubgelenkbussen mittels hydraulischer Dämpfung für einen stabilen Fahrzeuglauf sorgt.

Bahnübergangsunfall durch Gelenksperre

Am 16. September 2015 kam es bei Buxtehude zu einem Zusammenprall zwischen einem Regionalzug der Metronom Eisenbahngesellschaft und einem Gelenkbus. Beim Passieren des Bahnübergangs wurde die Gelenksperre des Busses aktiviert, der Bus wurde automatisch angehalten und konnte dadurch die Gleise nicht mehr verlassen. Der mit ca. 60 Schülern besetzte Bus wurde dank umsichtigen Handelns rechtzeitig evakuiert, eine Person im Zug wurde beim Zusammenprall leicht verletzt.