Aktuelle Entwicklungen bei Wasserstoff- Brennstoffzellen-Zügen

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1 Treffen Elektromobilität in Mecklenburg-Vorpommern Schwerin 07. Dezember 2016 Aktuelle Entwicklungen bei Wasserstoff- Brennstoffzellen-Zügen Lutz Reichelt Ulrich Bünger Patrick Schmidt LBST Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH München/Dresden FINAL

2 Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH (LBST) Dr. Ludwig Bölkow ( ) Unabhängige Experten für nachhaltige Energieversorgung und Mobilität seit 30 Jahren Erneuerbare Energien, Kraftstoffe, Infrastruktur Machbarkeitsstudien, Nachhaltigkeitsanalysen, technologiebasierte Strategieberatung, Energiekonzepte Konsequenter Systemansatz: Denken über Bereichsgrenzen hinweg

3 Agenda 1. Motivation, Alternativen, Historie 2. Aktuelle Entwicklungen in Deutschland 3. Fazit

4 Agenda 1. Motivation, Alternativen, Historie 2. Aktuelle Entwicklungen in Deutschland 3. Fazit

5 Motivation für Brennstoffzellentechnologie Mobilität allgemein THG-Emissionsreduktion bis 2050 (-80/-95%) mit effizientem Elektroantrieb einfacher Dieseltechnologie zu komplex, um Schadstoffemissionen robust zu begrenzen; könnte als Alternative künftig ausfallen, wenn z.b. Steuervergünstigungen wegfallen Lärmemissionen in Ballungsgebieten auf Rollgeräusche reduzieren Diversifizierung der Energiebasis; Einführung (heimischer) erneuerbarer Energien auch im Verkehrssektor Hocheffiziente, leise, wartungsfreie, robuste neue Antriebstechnologie Schienenverkehr speziell Ablösung von Dieseltraktion auf (weniger frequentierten) nicht-elektrifizierten Strecken Schadstoffemissionsreduktion nahe von/in Ballungsgebieten (Vorort-/Regionalzüge, Verschiebeverkehr, Spezialfahrzeuge wie z.b. Minenlokomotiven) In anderen Ländern: Ablösung von Dieselschwertraktion auch auf schwer zu elektrifizierenden Strecken => Langer Lebenszyklus von Schienenfahrzeugen!

6 Agenda 1. Motivation, Alternativen, Historie 2. Aktuelle Entwicklungen in Deutschland 3. Fazit

7 Studie «Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene» EY, LBST, BBH, TÜV SÜD, Signon, IFOK Auftraggeber: BMVI Koordination: NOW Veröffentlichung: 2016

8 Spezifikation Triebzüge (Diesel und H 2 -Brennstoffzelle) Grafik: Designbild Coradia LINT 54 Alstom Grafik: Unterbringung der Brennstoffzellen-Antriebskomponenten im Triebwagen Coradia ilint 54 Alstom Quelle: EY, LBST, et al., Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene, 2016

9 Verbrauch Triebzüge Referenzstrecke (Diesel und H 2 -Brennstoffzelle) Hybridauslegung mit großer Batterie insbesondere vorteilhaft bei hügeligem Streckenprofil/ kurzen Halteabständen Energieeinsparung BZ-Batterie-Antrieb: 37,8 % Grafik: Designbild Coradia LINT 54 Alstom Quelle: EY, LBST, et al., Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene, 2016

10 Standorte existierende H 2 -Erzeugung und -Nutzung Quelle: EY, LBST, et al., Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene, 2016

11 Nicht-elektrifizierte Bahnstrecken und existierenden H 2 -Quellen Quelle: EY, LBST, et al., Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene, 2016

12 Anteil nicht-elektrifizierter Bahnstrecken nach Ländern! Quelle: EY, LBST, et al., Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene, 2016

13 Pilotprojekt

14 Langfristig relevanter H 2 -Bereitstellungspfad ist PtH 2 Quelle: EY, LBST, et al., Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene, 2016

15 H 2 -Bereitstellung via Elektrolyse vor Ort Quelle: EY, LBST, et al., Wasserstoff-Infrastruktur für die Schiene, 2016

16 Agenda 1. Motivation, Alternativen, Historie 2. Aktuelle Entwicklungen in Deutschland 3. Fazit

17 Fazit Ein emissionsfreier Fahrgastbetrieb ist möglich. Ein sicherer Fahrgastbetrieb ist nicht abhängig von der Traktionsart. Fahrten im Mischbetrieb (H 2 Diesel) sind ohne Einschränkung möglich. Der Instandhaltungsaufwand eines Brennstoffzellen-Triebwagens verringert sich um 10% gegenüber konventioneller Diesel-Traktion. Ein geringeres Tankvolumen erfordert eine Anpassung des Bereitstellungszyklus für die Fahrzeuge (tägliches Betanken). Derzeit eine Reihe von Fördervorhaben mit 58 Zügen in Entwicklung in DE. Ähnliche Projekte in Dänemark, Niederlande, Norwegen, Großbritannien. Ein Ansatz auch für Mecklenburg-Vorpommern? Vorteil: unkomplizierte Wasserstoffbereitstellung!

18 LBST experts Lutz Reichelt (Dipl. Oek.) T: +49 (0) E: LBST Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH Büro Dresden Schützengasse Dresden Dr. Ulrich Bünger T: +49 (0) E: Patrick Schmidt LBST Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH Daimlerstr Munich/Ottobrunn Germany