Die Zukunft des ÖPNV ist leise und emissionsfrei

Die Überlandwerk Groß-Gerau GmbH förderte Masterarbeit zur Einführung der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie im ÖPNV.

GROSS-GERAU. Aus technischer Sicht ist die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie reif für den Einsatz im Öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV). Allerdings sind auf dem Weg zur flächendeckenden Umsetzung in der Region noch einige Herausforderungen zu meistern. Zu diesem Ergebnis kommt Anna Peise in ihrer Masterarbeit „Analyse von Wasserstoffwertschöpfungsketten am Beispiel der Entwicklung einer Wasserstoffinfrastruktur mit Anwendungen im Mobilitätssektor“. Die Überlandwerk Groß-Gerau GmbH (ÜWG) hatte Anna Peise bei der Erstellung der Thesis fachlich und organisatorisch unterstützt. Betreut wurde sie dort von Arne Buß, dem Stabsstellenleiter Projektentwicklung der ÜWG.

Die Zukunft des ÖPNV ist leise und emissionsfrei. Batterieelektrisch und durch Brennstoffzellen (BZ) angetriebene Busse werden die heutigen Dieselmodelle nach und nach ablösen. Darüber sind sich Aufgabenträger, Verkehrsunternehmen und Politik weitgehend einig. Insbesondere Brennstoffzellenbusse punkten mit hohen Reichweiten und kurzen Tankzeiten. Dies prädestiniert sie für anspruchsvolle Streckenprofile und lange Einsatzzeiten ohne Ladestopps. Doch wie wird der Weg hin zur Wasserstoffmobilität im ÖPNV konkret aussehen? Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit wasserstoffbasierte Brennstoffzellenbusse im ÖPNV wirtschaftlich einsetzbar sind? Ziel der Masterarbeit von Anna Peise war es daher, die größten Herausforderungen bei der Einführung der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie im ÖPNV zu identifizieren und Lösungsansätze herauszuarbeiten. Peise analysierte die gesamte Wertschöpfungskette von der Erzeugung über den Transport und die Konditionierung bis hin zur Nutzung unter organisatorischen, betrieblichen, techno-ökonomischen und rahmengebenden Gesichtspunkten. Basis der Arbeit waren Interviews mit Akteuren aus allen Bereichen der Wasserstoffmobilität im ÖPNV.

 

Zentrale Ergebnisse im Überblick

Anna Peise kommt in ihrer Masterarbeit unter anderem zu dem Schluss, dass die Laufzeiten der Verträge zwischen Verkehrsunternehmen und den Aufgabenträgerorganisationen angepasst werden sollten. Dies sei notwendig, um eine höhere Investitionssicherheit bei der Anschaffung der relativ teuren Brennstoffzellenbusse zu erreichen. Auch sollten Förderprogramme so gestaltet werden, dass eine Finanzierung bzw. der komplette Betrieb der benötigten Wasserstoffinfrastruktur inklusive der Wasserstoffbetankungseinrichtungen durch Drittunternehmen möglich sei, z. B. mit Contracting-Modellen. Generell sollten Rahmenbedingungen geschaffen werden, die zu einer Reduzierung der Kosten für grünen Wasserstoff führen und einen wirtschaftlicheren Betrieb einer Brennstoffzellenbusflotte ermöglichen. Ebenso sollten die Förderquoten auf Bundes- und Landesebene erhöht werden, sowohl für die Anschaffung der BZ-Busse selbst als auch für die H2-Betankungsinfrastruktur.

 

18-Meter-Brennstoffzellenbusse stark nachgefragt

Von Seiten der Verkehrsunternehmen würden laut Peise in Zukunft verstärkt 18-Meter-Brennstoffzellenbusse nachgefragt, da diese die bereits heute in großer Zahl eingesetzten Diesel-Linienbusse gleicher Länge ersetzen werden. Daher sollten Bus-OEMs ihre Aktivitäten stärker auf die Entwicklung von 18-Meter-BZ-Fahrzeugen ausrichten. Zum jetzigen Zeitpunkt seien weder bei deutschen noch europäischen Busherstellern serienreife BZ-Modelle mit einer Länge von 18 Metern bestellbar. Peise gibt außerdem zu bedenken, dass Politik und Fördergeber für eine Übergangszeit neben grünem Wasserstoff auch andere Wasserstoffarten für die Nutzung im ÖPNV berücksichtigen sollten. Dazu zähle z. B. Wasserstoff, der als Nebenprodukt bei der Chloralkali-Elektrolyse anfalle, wie im Industriepark Höchst. Ebenso solle die Standardisierung des Betankungsvorgangs für schwere Nutzfahrzeuge und Busse mit einem Druck von 350 bar vorangetrieben werden. Auch solle sich die Politik auf langfristige, regionale und integrative Konzepte fokussieren und der Wasserstoffmobilität dieselbe Priorität wie den batterieelektrischen Antrieben zugestehen.

 

Know-how für Wasserstoffprojekte in der Region

Arne Buß, Zweitgutachter der Masterthesis, betont: „ÜWG ist seit vielen Jahren im Bereich der Wasserstofftechnologie aktiv. Wir wollen als regional verankertes Unternehmen mit Sitz in Groß-Gerau das Thema Wasserstoff aktiv mitgestalten und den Kommunen zeigen, welches Potenzial die Wasserstoffmobilität im ÖPNV für unserer Region hat. Die Ergebnisse der sehr guten Masterarbeit von Frau Peise helfen uns, die gesamte Wertschöpfungskette besser zu bewerten und den Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur voranzutreiben.“

Erste Schritte in Richtung Wasserstoffmobilität hat der Landkreis Groß-Gerau bereits unternommen. Seit 2020 ist ein Brennstoffzellenbus in der Region unterwegs. Dieser hat sich im Alltagseinsatz bewährt. „Wir als Lokale Nahverkehrsgesellschaft des Kreises Groß-Gerau (LNVG) planen, bis 2030 die gesamte Busflotte auf emissionsfreie Fahrzeuge umzustellen. Dabei werden leise und lokal emissionsfreie Brennstoffzellenbusse eine wesentliche Rolle spielen“, erklärt Christian Sommer, Geschäftsführer der LNVG.

 

Langjährige Zusammenarbeit zwischen ÜWG und der Hochschule RheinMain

Dass Anna Peise ihre Masterarbeit bei der ÜWG schreiben konnte, verdankt sie u. a. den langjährigen Beziehungen des Unternehmens zu Prof. Dr. Birgit Scheppat von der Hochschule RheinMain. Diese leitet dort das Wasserstofflabor und hatte Anna Peise der ÜWG empfohlen. Peise betont: „Ich habe sehr davon profitiert, meine Masterarbeit bei der ÜWG schreiben zu dürfen. Neben der Praxisnähe und dem intensiven Austausch mit meinem Betreuer, Herrn Buß, haben mir vor allem die hochkarätigen Kontakte von Herrn Jürgen Schmidt, Geschäftsführer der ÜWG, geholfen, einen unkomplizierten Zugang zu potenziellen Interviewpartnern zu finden.“ Auch nach Abschluss ihrer Masterthesis wird Anna Peise dem Thema Wasserstoffmobilität treu bleiben. Seit Anfang September 2021 ist sie bei der LEA LandesEnergieAgentur Hessen GmbH im Team „Wasserstoff und Brennstoffzelle“ und wird sich dort u. a. mit dem Thema Kommunalfahrzeuge und Busse mit Brennstoffzellenantrieb beschäftigen.