Züge mit Wasserstoffantrieb: Wird es sich durchsetzen?

Züge mit Wasserstoffantrieb: Wird es sich durchsetzen?

Copyright Abbildung(en): Alstom

Bei den Pkw hatte der Wasserstoffantrieb bisher abgesehen von Kleinserien keine echte Marktchance und die Elektromobilität hat ihn wohl endgültig in Rente geschickt. Anders sieht es das beim Bahnverkehr aus, denn dieser kommt langsam auf den Geschmack nach der sauberen Brennstoffzellentechnik.

Die Versuche verschiedensten Autohersteller, die Brennstoffzelle für Pkw in die bezahlbare Großserie zu bringen, hat bisher nicht geklappt. Über mehr als zwei Jahrzehnte gab es mal größere, mal kleinere Erfolge während Hersteller wie Toyota, BMW, Honda oder General Motors immer wieder Fahrzeuge mit entsprechendem Wasserstoffantrieb vorstellten. Doch der Durchbruch blieb aus und mittlerweile hat der Elektroantrieb der kostenintensiven Brennstoffzelle zumindest bei privaten Fahrzeugen wohl endgültig den Saft abgedreht.

Ganz anders sieht es nicht nur bei schweren Lastwagen, sondern insbesondere im Zugverkehr aus. Denn nachdem die aufwendige Wasserstofftechnik viele Jahre allein bei Fachmessen und technischen Symposien einer kleinen Öffentlichkeit vorgestellt wurde, sind mittlerweile erste Züge mit Brennstoffzelle auf der Schiene. Erst jüngst testeten Siemens und die Deutsche Bahn ihren ersten gemeinsamen Wasserstoffzug. Durch die neue Technologie sollen im regionalen Bahnnetz mittelfristig Dieselzüge ersetzt werden.

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Ähnlich wie bei Pkw oder Lastwagen mit Brennstoffzellen fahren diese Züge nicht nur geräuscharm, sondern auch lokal emissionsfrei, da sie allein Wasserdampf ausstoßen. Erstmals vorgestellt wurde das Bahnprojekt H2goesRail im November 2020. „Der neue Mireo Plus H Zug stößt keine Emissionen aus“, erläutert Roland Busch, Vorstandsvorsitzender bei Siemens, „er hat eine Reichweite von rund 1.000 Kilometer, ist bis 160 km/h schnell und kann zügig betankt werden. Ein einziger Zug spart über seine Lebensdauer von 30 Jahren bis zu 45.000 Tonnen CO 2 gegenüber Autofahrten ein.“

Das Projekt wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie mit insgesamt 13,74 Millionen Euro durch das deutsche Verkehrsministerium gefördert. Der erstmals offiziell eingesetzte Mireo Plus H hat als zweiteiliger Zugwagen eine Reichweite von bis zu 800 Kilometern und ist durch seine variable Plattform ähnlich leistungsfähig wie elektrische Triebwagen. Für den entsprechenden Antrieb sorgt eine Leistung von 1,7 Megawatt. Die Deutsche Bahn hat ein Verfahren entwickelt, mit dem die Betankung eines ähnlich schnell verläuft, wie bei einem Dieseltriebwagen. Der Mireo Plus H soll ab kommendem Jahr in Baden-Württemberg erste Testfahrten aufnehmen. Ab 2024 ist er für das Projekt H2goesRail im regulären Fahrgasteinsatz zwischen den Städten Tübingen, Horb und Pforzheim, wo aktuell Dieseltriebwagen im Einsatz sind.

Auf der Strecke zwischen Tübingen und Pforzheim ergäben sich durch den Umstieg von Dieselkraftstoff auf Wasserstoff CO2-Einsparungen von rund 330 Tonnen pro Jahr. Generell kann der Mireo Plus H abhängig vom Streckenprofil – gerechnet auf eine jährliche Laufleistung von 200.000 Kilometern bis zu 520 Tonnen CO2 einsparen. „Wasserstoff gehört zur Mobilität der Zukunft. Daher freue ich mich sehr, dass wir heute den nächsten wichtigen Meilenstein im Projekt H2goesRail erreicht haben, sagt Dr. Richard Lutz, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Bahn. „Unser Ziel ist klar: Bis 2040 werden wir als Deutsche Bahn klimaneutral sein. Ein wichtiger Hebel dabei ist der Abschied vom Diesel. Mit unserer Entwicklung einer mobilen Wasserstofftankstelle und der dazugehörigen Instandhaltungsinfrastruktur zeigen wir als Deutsche Bahn einmal mehr, wie herausragende und innovative Antriebstechnologien aussehen und wie klimaneutrale Mobilität von Morgen geht.“

Alstom

Ganz neu ist die Wasserstofftechnologie auf der Schiene jedoch nicht. Auch in Frankreich und in England arbeiten die Bahnbetreiber daran, jene Strecken, die aktuell nicht mit Oberleitung versorgt sind und somit von Dieselzügen befahren werden, durch Triebwagen mit Brennstoffzellen zu ergänzen. In Bremervörde / Kreis Rotenburg ist im vergangenen Monat das weltweit erste Kleinnetz mit Wasserstoffzügen im Passagierbetrieb an den Start gegangen. Die insgesamt 14 Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb gehören der Landesnahverkehrsgesellschaft Niedersachsen. Die Gesellschaft hatte sich bereits vor zehn Jahren auf die Suche nach Alternativen zu Dieselzügen gemacht.

„Wir leisten hier echte Pionierarbeit. Ich bin sehr stolz, dass das niedersächsische Verkehrsministerium die Kosten für die Beschaffung von 14 Zügen in Höhe von über 85 Millionen Euro übernommen hat und dieses wegweisende Projekt gemeinsam mit der Landesnahverkehrsgesellschaft möglich macht“, so Dr. Bernd Althusmann, niedersächsischer Verkehrsminister, „dass sich der Bund mit zusätzlichen 8,4 Millionen Euro beteiligt, sorgt für Strahlkraft über unsere Landesgrenzen und über Deutschland hinaus.“ Der Zug selbst stammt vom Hersteller Alstom, die den Regionalzug mit Brennstoffzelle vom Typ Coradia iLint erstmals auf der Messe InnoTrans 2016 in Berlin zeigte. Der Alstom iLint wurde gemeinsam an den Alstom-Standorten in Salzgitter und Tarbes / Frankreich entwickelt.


Über den Autor: Stefan Grundhoff; press-inform

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Tja tolle Sache, nur werden die Kosten so hoch sein das die Technik am ende keinen Sinn macht…
Aber das wird klar werden wenn wir immer mehr Wasserstoff in der Industrie brauchen werden…
Aktuell kann man aufgrund der einzelnen kleinen Tests noch keine Knappheit erzeugen aber das kommt sehr schnell…

Selbst eine Diesellokomotive ist eine Elektrolokomotive, wo statt Akku ein Dieselmotor mit Generator und Tank sitzt. Und das ist ein mächtiger Dieselmotor und ein mächtiger Generator und ein mächtiger Tank. Das bedeutet, ein Elektrozug mit Akku wäre weitgehend kostenneutral. Zumal es Überlegungen gibt, den Bahnhof plus erstem Kilometer mit Oberleitungen oder Stromschienen wie bei der S-Bahn auszurüsten, um beim Halt zu laden und die Beschleunigungsphase mit Netzstrom zu absolvieren. Aber das wäre ja schlau, ist also eher nichts für die Deutsche Bundesbahn.

Last edited 12 Tage zuvor by David

Die Nebenstecken sind oft nicht elektrifiziert, binden aber elektrifizierte Hauptstrecken an.
Auf den Bahnhöfen der Hauptstrecke können batteriebetriebene Züge über die Oberleitung geladen werden. Im Gegensatz dazu braucht ein wasserstoffbetriebener Zug eine leistungsstarke H2 Tankstelle. Schon vor vielen Jahrzehnten fuhren die Akkutriebwagen der Baureihe 515 bei der DB, mit insgesamt 232 Fahrzeugen.

Bei kurzen nicht elektrifizierten Strecken kann man batterieelektrische Züge einsetzen, bei langen Strecken muss man Wasserstoff-Züge einsetzen. Das ergänzt sich sowohl logistisch wie auch preislich bestens. Batterien für lange Strecken oder hohe Einsatzdauer werden noch lange viel teurer sein als eine Wasserstoff-Lösung in 2 Jahren (wenn Brennstoffzelle und Tanks vollindustrialisiert hergestellt werden).

Also… da verstehe ich die Welt nicht mehr. Ich lebe zum Glück in der CH und wir haben hier alle Bahnstrecken, die National operieren und sogar die allermeisten Bergbahnen, die oft Privat sind, schon Jahrzehnte elektrifiziert. Also kann doch Wasserstoff hier nicht die Lösung sein, was hacken da eure Politiker wohl wieder zusammen aus?? da kann ich nur den Kopf schütteln!

Mal einige Infos.

Je nach Topografie (Flachland bis Gebirge) liegen die Kosten einer eingleisigen Streckenelektrifizierung nach Angaben der DB Netz AG bei durchschnittlich 1,4 bis 3,6 Mio.EUR/km.

Eine aktuelle Untersuchung kommt zu dem Ergebnis, dass eine Infrastruktur bestehend aus weiteren Teilelektrifizierungen und dem Aufbau von „Oberleitungsinselanlagen“ für den batterieelektrischen Schienenpersonennahverkehr (SPNV) zu maximal 13 % der Kosten einer kompletten Streckenelektrifizierung führt.

(Quelle: bmvi.de)

Durchschnitt (1,4 + 3,6 = 5 / 2 = 2,5) also 2,5 Mio. Euro pro km Elektrifizierung.
Davon max. 13% wären 325.000 Euro pro km für „Oberleitungsinselanlagen“ von BEV-Zügen.
Bahnstrecke Tübingen, Horb und Pforzheim (geschätzt anhand Auto-Kilometer) rund 110 km.
325.000 Euro/km x 110 km = 35.750.000 Euro für „Oberleitungsinselanlagen“ von BEV-Zügen.

Das Projekt wird im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie mit insgesamt 13,74 Millionen Euro durch das deutsche Verkehrsministerium gefördert.

Auf der Strecke zwischen Tübingen und Pforzheim ergäben sich durch den Umstieg von Dieselkraftstoff auf Wasserstoff CO2-Einsparungen von rund 330 Tonnen pro Jahr.

(Quelle: Dieser Artikel)

—————————————–

Wenn ein Fahrzeug einen Liter Benzin verbraucht, stößt es etwa 2,37 Kilogramm CO2 aus. Wurde Diesel getankt, sind es 2,65 Kilogramm CO2.

(Quelle: helmholtz.de/)

1 Liter Diesel gleich 2,65 kg CO2 und 1.000 Liter Diesel gleich 2,65 Tonnen CO2.
(Kleine Rechnung: 330 / 2,65 * 1000 = 124528,3) – also rund 124.528 Liter Diesel werden gespart.
7 Liter Diesel dürften etwa 1 kg H2 entsprechen, also werden etwa 17.790 kg H2 gebraucht.

Zum Vergleich:

A) H2-Zug 17.790 kg H2, also etwa 889.500 kWh an Strom für die Erzeugung.
B) 7 Liter Diesel ca. 22 kWh beim BEV, es würden rund 391.374 kWh Strom für BEV-Zug gebraucht.

(889500 x 0,2 = 177900) 177.900 Euro für Strom bei 20 Cent pro kWh für 1 Jahr H2-Zug.
(391374 x 0,2 = 78274,8) ca. 78.275 Euro für Strom bei 20 Cent pro kWh für 1 Jahr BEV-Zug.
Rund 100.000 Euro an Strom im Jahr gespart beim BEV-Zug gegenüber den H“-BZ-Zug.

Fazit:

Pro Jahr auf der Strecke 100.000 Euro allein an Strom gespart, das macht in 10 Jahre 1 Mio. Euro plus geringere Wartungskosten und voraussichtlich auch längere Lebenszeit der Batterien gegenüber BZ, das dürfte sich über 10 Jahre ganz schön summieren. Die H2-Infrastruktur dürfte auch teuerer sein.

Die Zahlen von oben – 35.750.000 Euro für „Oberleitungsinselanlagen“ von BEV-Zügen für die Strecke Tübingen, Horb und Pforzheim minus 1 Mio. in 10 Jahren an Strom gespart minus gesparte Wartungs- und Ersatzteilkosten minus geringere Subventionen minus Aufpreis bei H2-Zügen – welche Uni rechnet das mal aus?

Mit genauen Zahl kann ich leider nicht dienen, dazu müsste ich die ganzen Preise und Kosten kennen.

Aktuell läuft dazu quasi direkt bei uns vor der Haustür ein Pilotprojekt.
Ich bin gespannt, wie sich das entwickelt.

https://www.verkehrswende-vulkaneifel.de/eifelquerbahn-ab-2024-mit-wasserstoff-aus-kaisersesch-unterwegs

Last edited 11 Tage zuvor by brainDotExe

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