Aufgabe 3 · Abitur NRW Physik GK · Elektrobus 2026

3 a) Reichweite, die durch 11 Minuten Nachladen gewonnen wird:

Lösung: $21$ km / $20{,}6$ km

3 a) Begründen Sie mithilfe einer Rechnung anhand der Daten aus Tabelle 2, dass der Ladepunkt an der Endhaltestelle ausreicht, um den Bus den gesamten Tag fahren zu lassen.

Lösung: Die nachgeladene Reichweite von ca. 21 km übersteigt die Fahrtstrecke einer Runde von 13 km (Verbrauch: 20,8 kWh). Somit reicht der Ladepunkt an der Endhaltestelle vollkommen aus.

3 b) Zwei Argumente für den Bau einer weiteren Ladestelle an einer Zwischenhaltestelle:

Lösung: 1. Absicherung bei unplanbaren Ereignissen (z. B. Stau oder erhöhter Energiebedarf für Klimatisierung/Heizung). 2. Bei niedrigen Außentemperaturen sinkt die Reichweite deutlich (laut Abb. 4 bei -10 °C auf ca. 60 %, also nur noch ca. 12,6 km Nachladung pro 11 min), sodass die Ladung an der Endhaltestelle knapp werden könnte.

3 b) Zwei Argumente gegen den Bau einer weiteren Ladestelle an einer Zwischenhaltestelle:

Lösung: 1. Hohe Investitions- und Baukosten für eine zusätzliche Ladestation. 2. Die nächtliche Vollladung (90 kWh = 56 km Reichweite) bietet bereits einen großen Puffer für den gesamten Betriebstag. 3. Das Zwischenladen verlängert ggf. die Haltezeit an der Zwischenhaltestelle.

3 b) Abwägung / Fazit:

Lösung: In den meisten Regionen Deutschlands sind Extremtemperaturen unter -10 °C selten. An solchen Tagen könnte alternativ eine längere Zwischenladung an der Endhaltestelle eingeplant werden. Der nächtliche Puffer reicht in der Regel aus, sodass die hohen Zusatzkosten für eine Zwischenladestelle eingespart werden können.