Die Brennstoffzelle im ÖPNV

Gastautor Portrait

Steffen Raff

Stuttgarter Straßenbahnen AG
15. Oktober 2014

Stuttgart dampft wieder: seit März 2014 fahren in der Landeshauptstadt Baden-Württembergs erneut vier Busse, deren „Abgas“ purer Wasserdampf ist. Bereits vor elf Jahren war die Stuttgarter Straßenbahnen AG (SSB) am ersten europaweiten Pilotprojekt mit Brennstoffzellenbussen beteiligt. Heute nimmt das Verkehrsunternehmen wiederum an einem zweijährigen Erprobungsprojekt teil. Die herausragende Neuheit ist diesmal die Verwendung der Hybridtechnologie. Mit dieser Technologie können die Elektromotoren in den Radnaben von zwei unterschiedlichen Energiequellen gespeist werden: von der Brennstoffzelle und der Batterie.

Unter den derzeit verfügbaren Antriebskonzepten für Elektrofahrzeuge ist die Brennstoffzelle im Hybridfahrzeug aus Sicht der SSB die Technologie der Wahl. Sie bietet die größten Vorzüge in Bezug auf Energiespeicherung, Reichweite, Flexibilität und Betriebssicherheit. Wasserstoff als BusSSBEnergieträger kann sowohl vor Ort per Elektrolyse hergestellt oder von extern angeliefert werden. Im Gegensatz zum elektrischen Strom kann Wasserstoff problemlos auf dem Betriebshof gespeichert werden, um die Fahrzeuge zu einem beliebigen Zeitpunkt damit zu versorgen. Die Betankung eines Busses mit Wasserstoff ist innerhalb von 10 Minuten durchführbar und reicht für einen ganzen Betriebstag aus. Im Gegensatz zu einigen batteriebetriebenen Systemen sind keine baulichen Maßnahmen wie Oberleitungen oder Ladestationen auf den Strecken notwendig. Damit ist der Brennstoffzellenbus im Betrieb ebenso autonom wie ein herkömmlicher Dieselbus. Streckenänderungen oder Baumaßnahmen stellen für diese Fahrzeuge kein Problem dar. Sofern die Kompressoren der Wasserstofftankstelle mit einer Notstromversorgung ausgerüstet sind, stehen diese Elektrofahrzeuge sogar bei einem kompletten Stromausfall noch nicht still.

Diese faszinierende Technologie wird auch für die Fahrgäste der SSB erlebbar, bzw. erfahrbar gemacht. Sie können beispielsweise auf einem Monitor im Fahrzeug die Energieflüsse während der Fahrt verfolgen. Auch für die übrigen Bürgerinnen und Bürger der Stadt sind positive Effekte spürbar, denn durch die Hybridisierung verfügen diese Busse über sämtliche Vorteile des elektrischen Antriebs: sie sind lokal emissionsfrei und sehr geräuscharm im Einsatz.

Die Erforschung von innovativen Antriebstechnologien und die Vermeidung von Emissionen haben bei der SSB seit langem einen hohen Stellenwert. Mit der Kompetenz auf diesem Gebiet und der Teilnahme an zahlreichen Forschungsprojekten will das Unternehmen Vorreiter sein und einen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz leisten. Der Einsatz innovativer Technologien folgt einem klaren Konzept, das nicht nur die Energieeffizienz des Treibstoffs berücksichtigt, sondern auch den gesamten Lebenszyklus der Fahrzeuge.

Bilanzierung

Dazu führt das Unternehmen mit einem externen Institut bereits seit knapp zehn Jahren eine sogenannte ganzheitliche Bilanzierung durch. In dieser Bilanzierung werden im Zweijahresrhythmus verschiedene Antriebstechniken und Beschaffungsszenarien hinsichtlich ihrer ökonomischen und ökologischen Auswirkungen für die gesamte Busflotte der SSB verglichen. Daraus wird eine Beschaffungsstrategie abgeleitet und Handlungsfelder für weitere Versuchsaktivitäten festgelegt. Im Rahmen des Handlungsfelds „Einsatz von Hybridbussen mit Energiemanagement“ hat die SSB bereits 12 Dieselhybridbusse angeschafft, die heute hauptsächlich auf einer Buslinie verkehren, die mit häufigen Anfahrvorgängen und starken Steigungen ein besonders hohes Potenzial an Energieeinsparungen durch die Hybridisierung aufweist. Aus dem weiteren Handlungsfeld „Schadstoffreduktion durch neue Kraftstoffe“ ergab sich nun die Aufgabe, den modernen Dieselmotor im Hybridfahrzeug durch eine noch schadstoffärmere Antriebsform zu ersetzen und sich mit dem Einsatz von wasserstoffbetriebenen Hybridbussen zu befassen.

Im jetzt angelaufenen Erprobungsprojekt konnten die Aktivitäten der SSB mit dem „Nationalem Innovationsprogramm Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologie (NIP)“ synchronisiert werden. Das NIP als strategisches und industriepolitisches Programm der Bundesregierung und der Wirtschaft umfasst Grundlagen- und anwendungsorientierte Forschung, sowie Demonstrationsprojekte und Feldtests. Mit dem täglichen Einsatz der Brennstoffzellenhybridbusse soll nun gezeigt werden, dass sich die Technologie auch im praktischen Einsatz „bei Wind und Wetter“ bewährt. Als Betreiber von vier wasserstoffbetriebenen Bussen ist die SSB zusätzlich dem Netzwerk Clean Energy Partnership (CEP) beigetreten, das sich zur Aufgabe gemacht hat, Wasserstoff als „Kraftstoff der Zukunft“ zu etablieren.

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Über den Wasserstoff zur Energiewende?
Bisher erschienen:
>>Die Brennstoffzelle im ÖPNV, Steffen Raff (Stuttgarter Straßenbahnen AG)
Alternative Kraftstoffe, Alexander Thomas (Netze BW)
Grüner Wasserstoff für den Verkehr, Werner Diwald (DWV)
Auf dem Weg in die Wasserstoffgesellschaft, Patrick Schnell (CEP und Total Deutschland)
Wasserstoffinfrastruktur, Dr. Ulrich Bünger (Ludwig-Bölkow-Systemtechnik)

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