Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor auf dem Prüfstand

Wie kommen Busse im Regionalverkehr weg vom Diesel? Die Freiburgische Verkehrsbetriebe (TPF) und die Hochschule für Technik und Architektur Freiburg (HTA-FR) untersuchen Lösungen für Einsatzbereiche, die von Elektrobussen kaum abgedeckt werden können und stellen dabei den Wasserstoff-Verbrennungsmotor in den Fokus.

Das Transportunternehmen TPF betreibt zwar die Buslinien in den Städten Freiburg und Bulle; aber die Mehrheit der Busse ist im Regionalverkehr unterwegs. Viele dieser Busse sind Gelenkbusse, und sie sind den ganzen Tag und oft auf topografisch anspruchsvollen Strecken unterwegs. Dabei legen sie 300 bis 350 Kilometer zurück. Noch gibt es keine Elektrobusse, die eine solche Distanz ohne – im ländlichen Raum besonders kostenintensive – Zwischenladung schaffen.

Für den ländlichen Raum können wasserstoffbasierte Lösungen, trotz ihrer geringeren Energieeffizienz im Vergleich zu Elektrobussen, eine interessante Alternative sein. Bereits seit einigen Jahren am Markt erhältlich sind Brennstoffzellenbusse. Noch weniger weit entwickelt sind Busse mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor. In zwei vom BAV mitfinanzierten Studien (P-155 und P-255) untersucht TPF mit Unterstützung der HTA-FR und Fiat Powertrain Technologies die technische und wirtschaftliche Machbarkeit des Einsatzes solcher Busse. Die bereits abgeschlossene Studie P-155 zeigt: Die technische Machbarkeit von Bussen mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor ist grundsätzlich gegeben, und im ausserstädtischen Bereich sind sie auch preislich konkurrenzfähig.

Dies in doppelter Hinsicht: Erstens gegenüber Elektrobussen, weil deren Betrieb im Regionalverkehr schwieriger und teurer ist. Und zweitens gegenüber Brennstoffzellenbussen, weil ein Bus mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor bei grösserer Geschwindigkeit oder stärkerer Steigung effizienter unterwegs sein kann als das «technische Halbgeschwister».

Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor hat auch einen Nachteil: Bei der Verbrennung von Wasserstoff entstehen – wie übrigens auch bei der Verbrennung fossiler Treibstoffe – Stickoxide. Projekt P-255 beschäftigt sich deshalb nicht zuletzt mit der Frage, wie es gelingen kann, die Emissionen von Stickoxiden nahe Null zu senken.

Bei TPF sind aktuell alle vier Dieselalternativen im Gespräch: Batterie- und Trolleybusse für den städtischen Einsatz, Brennstoffzellenbusse und Busse mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor für den Regionalverkehr. Voraussichtlich bereits 2024 werden im Rahmen eines Pilotprojekts zwei oder drei Brennstoffzellenbusse in Betrieb gehen. Der benötigte grüne Wasserstoff soll lokal in der Wasserkraftanlage Schiffenen hergestellt werden. Aus Effizienzsicht besonders interessant sind übrigens Busse mit grosser Batterie und kleiner Brennstoffzelle: Solche Busse sind dann mehrheitlich mit der effizienteren Batterieenergie unterwegs, während die Brennstoffzelle nur dazu da ist, die tägliche Reichweite um die fehlenden ca. 150 km zu steigern.

P-155 Schlussbericht

P-255 Kurzbeschrieb

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