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Wasserstoff-Hybrid

H2-Hybridbus Phileas: Brennstoffzellen-Hybridbus für einen sauberen Nahverkehr

Schadstofffrei und leise, mit hoher Transportkapazität bei gleichzeitig niedrigem Energieverbrauch: So hört sich eine Beschreibung des Busses der Zukunft an. Der „Wasserstoffbus“ ist ein innovativer Ansatz für den zukünftigen Nahverkehr. Seine Besonderheit sind Brennstoffzellen, die mit Wasserstoff betrieben werden – aus dem Auspuff kommt reiner Wasserdampf. Dieser unter der Leitung von APTS und Kiepe Electric entstandene Bus ist Teil einer Testfahrzeugserie für den Nahverkehr in Amsterdam und Köln.

 

Stadtbus mit Hybridantrieb samt Brennstoffzelle

 
Damit eine Vision Realität wird, arbeitete ein deutsch-niederländisches Konsortium unter der Leitung von Kiepe Electric (damals Vossloh Kiepe) an der Umsetzung der Idee, einen Stadtbus mit einem serielleÜbergabe-Förderbescheidn Hybridantrieb samt Brennstoffzelle auszustatten und zur Serienreife zu bringen. Das Ziel dieser Idee ist es, eine saubere Zukunft im öffentlichen Nahverkehr ohne Schadstoff- und Geräuschemissionen zu schaffen. Mit der Umsetzung des entsprechenden Brennstoffzellen-Hybridbuskonzepts nimmt dieses Bestreben Gestalt an.
Unterstützung erhält das Konsortium sowohl von der deutschen als auch von der niederländischen Politik. Die Regierung der Niederlande und die Europäische Union mit dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung EFRE beteiligen sich ebenso an der Projektfinanzierung wie das nordrhein-westfälische Ministerium für Wirtschaft, Mittelstand und Energie sowie das Ministerium für Bauen und Verkehr .

(Foto: Nordrhein-Westfalens Wirtschaftsministerin Christa Thoben überrachte den Förderbescheid im Februar 2009 persönlich im Düsseldorfer Hauptsitz von Vossloh Kiepe und gab damit den Startschuss für das Vorhaben.)

Innovativer Leichtbau mit modernster Antriebstechnik


Der Brennstoffzellen-Hybridbus basiert auf der Fahrzeugserie Phileas und stammt von Advanced Public Transport Systems BV (APTS). Wegen der modularen Leichtbauweise sowie der schweißfreien Reparaturmöglichkeiten zeichnet sich der Phileas als optimale Basis für ein neuartiges Elektrofahrzeug aus. Hierdurch wird innovativer Leichtbau mit modernster Antriebstechnik verbunden. APTS mit Sitz in Helmond gehört zur niederländischen VDL-Gruppe, die jährlich etwa 2.000 Busse produziert. Das Phileas-Konzept ist speziell für einen komfortablen Personentransport auf stark ausgelasteten Buslinien ausgerichtet. Die dreiachsigen Fahrzeuge verfügen über eine für H2-Busse vergleichsweise hohe Fahrgastkapazität  und sind durch die Mehrachslenkung sehr wendig.

 

Antriebstechnik


Phileas von obenDie neue Ausführung des Phileas-Busses verfügt anstelle des zuvor installierten Dieselgenerator-Sets über ein Brennstoffzellensystem, das sich im Heck des Fahrzeugs befindet. Darüber hinaus stehen Batterien und SuperCaps (Hochleistungskondensatoren) für die Energieversorgung des Fahrzeugs zur Verfügung. Über eine spezielle Nutzbremse (Rekuperationsbremse) können diese elektrischen Energiespeicher aufgeladen werden, indem die beim Bremsen entstehende kinetische (Bewegungs-)Energie in elektrische Energie umgewandelt wird. Der auf diese Weise erzeugte Strom kann für den nächsten Anfahrvorgang genutzt werden. Dabei sind die SuperCaps vorrangig zur Deckung der Spitzenlast, also dem Anfahren und Beschleunigen zuständig, während die Batterien die übrige Energieversorgung übernehmen. Die Brennstoffzelle arbeitet ähnlich wie ein stationäres Grundlastkraftwerk und speist elektrische Energie kontinuierlich in die On-Bord-Energiespeicher.

Das komplexe Serien-Hybridsystem steuert Vossloh Kiepe bei. Vossloh Kiepe ist für das Energiemanagement verantwortlich und liefert auch die Energiespeicher. Als Antrieb dient ein Asynchronmotor mit einer Leistung von 240 kW.

Die Brennstoffzelle wird vom kanadischen Hersteller Ballard Power Systems bereitgestellt. Zur Grundversorgung liefert diese bis zu 150 kW.

Phileas-Abendstimmung

 

Alle Vorteile im Überblick

Mit Wasserstoff betriebene Busse verfügen über zahlreiche Vorteile gegenüber dieselmotorisch angetriebenen Fahrzeugen.

  • Schadstoffrei:
    Brennstoffzellenbusse fahren gänzlich schadstofffrei, da aus dem Auspuff reiner Wasserdampf herauskommt. Das Abgas kann daher eher als „Abluft“ bezeichnet werden. Normale Dieselmotoren arbeiten hingegen gerade beim Anfahren in einem schlechten Wirkungsgrad und emittieren darüber hinaus Schadstoffe, zum Beispiel Ruß.
  • Geräuscharm:
    Brennstoffzellen sind besonders geräuscharm. Die modernen Energiewandler können somit als echter Zugewinn für einen umweltfreundlichen Nahverkehr bezeichnet werden.
  • Sparsam:
    Der Betrieb der Fahrzeuge kann ohne die Nutzung der begrenzten Öl-Resourcen erfolgen. Das Gesamtsystem arbeitet äußerst effizient mit den Brennstoffzellen zusammen. Durch den Einsatz des seriellen Hybridantriebs mit Energiemanagement kann der Verbrauch des Fahrzeugs um bis zu 25 Prozent gesenkt werden. Darüber hinaus wird durch die Hybridisierung die Lebensdauer der Brennstoffzelle deutlich verlängert.
  • Leistungsstark:
    Die Leichtbauweise des Fahrzeugs bietet ähnlich vielen Passagieren Platz, wie man es von einem normalen Stadtbus gewohnt ist. Damit kann neben dem Ziel, ein abgasfreies Fahrzeug für den öffentlichen Personennahverkehr zu entwickeln, gleichzeitig auch die Einsatzfähigkeit im Linienbetrieb umgesetzt werden. Die Busse können bis zu 80 Stundenkilometer schnell fahren.