Eisenbahn - Eisenbahnexperten: Oberleitung ist die beste Lösung
In der Suche nach umweltfreundlichen Ersatzlösungen für die emissionserzeugenden Diesellokomotiven auf den Schienen in Deutschland, halten Bahnexperten den bekannten Oberleitungsstrang als die beste Lösung an. Alternative Zugantriebsysteme, wie Wasserstoff, Akkumulator und Rapsöl, sind erheblich teurer. "Die beste Effizienz wird durch die Elektrifizierung mit Oberleitungen erreicht," sagt Professor Markus Hecht von der TU Berlin.
In Deutschland, wie das Bündnis für Züge berichtet, ist nur 62% des bundesdeutschen Schienennetzes elektrifiziert. Im Vergleich dazu ist die Schweiz, unser europäischer Leitfahnd, ganz elektrifiziert. Österreich, Italien und die Niederlande haben über 70% elektrifizierte Schienenstrecken.
Teure Wasserstoffzüge
Bayern plant, im Herbst die langverplante Testbetriebsphase von Wasserstoffzügen in Allgäu aufzunehmen. "Bayern will bis 2040 klimaneutral sein. Das bedeutet auch, dass ab 2040 kein Dieselbetrieb mehr in der bayerischen Schienenpersonennahverkehr-Bedarfsjungfernverkehr betrieben wird," sagt Verkehrsminister Christian Bernreiter (CSU). Die bevorzugte Lösung ist die Elektrifizierung. Für Linien ohne "Elektrifizierungsvermutung" plant das Landregierung daher, Batterie- und Wasserstoffzüge zu verwenden.
Aber auch hochtechnologische Wasserstoffzüge werden von Kritikern skeptisch betrachtet. "Wasserstoff ist das teuerste Lösung und hat eine niedrigere Effizienz als Diesel," sagt der Berliner Bahntechnikprofessor Hecht. Die Brennstoffzellen erzeugen neben Wasser und Elektrizität auch eine Menge an Abfallwärme.
Abkühlung ist ein großes Problem für Wasserstofffahrzeuge
"Sie müssen im Sommer stark abgekühlt werden und benötigen Elektrizität für die Klimaanlagen, um die Passagierabteile zu kühlen," sagt der Forscher. "Im Winter können sie das Abfallwärme zur Heizung der Passagierabteile nutzen. Es ist absurd, dass der Wasserstoffzug weniger Energie im Winter als im Sommer verbraucht." Aufgrund der schlechten Effizienz ist die Energieverbrauchsmenge immer viel höher als mit allen anderen Technologien.
Der Berliner Professor ist nicht allein in seiner Einschätzung: Das TU Dresden hat 2017 und 2020 Berichte über Vorteile und Nachteile alternativer Antriebe für die Bayerische Bahn erstellt. Wasserstoff unterlegen gegen Batterien, auch im Hinblick auf den CO2-Ausstoß. Aber Bayern ist ein bedeutender chemischer Standort. Deshalb plant das Landesregierung, ein Wasserstoffnetz aufzubauen, das auch dem Bahnverkehr zugutekommen könnte.
Niedersachsen hat bereits Wasserstoff getestet - und anschließend 100 Batteriezüge statt gekauft, da Batteriezüge im Betrieb günstiger sind. "Batteriezüge sind auch deutlich teurer im Betrieb als reine elektrische Züge," sagt Hecht. Die Effizienz ist niedriger, die Fahrzeuge sind schwerer. Der Akkumulator hat ein endliches Lebensdauer, muss im Winter beheizt und im Sommer gekühlt werden.
Auch Batteriezüge sind nicht ideal.
Batteriezüge können nur kurze Strecken zurücklegen, das ist meist um die 80 Kilometer heute. Dann ist ein weiteres Ladepunkt erforderlich. Eine Lösung für diese Probleme sind Hybridzüge: Leistungsabnehmer und Akkumulatoren kombiniert. Diese Züge können leere Akkumulatoren auf Streckenabschnitten mit Oberleitungen aufladen. In Deutschland gibt es viele Tunnel, die zu eng sind, um Oberleitungen für die Leistungsaufnahme durch Batterie-elektrischen Betrieb zu installieren - hier können Tunnelaufwertungen für die Leistungsaufnahme durch Batterie-elektrischen Betrieb Kosteneinsparungen bringen, sagt Hecht.
Altes Pflanzen- und Küchenöl - vom Fritscher ins Tank
Die dritte Option: Altes Pflanzen- und Küchenöl als Ersatzbrennstoff für Diesellokomotiven, bekannt als HVO 100. Da Diesellokomotiven auf Altes Pflanzen- und Küchenöl ohne große technische Änderungen laufen können, hat dies den Vorteil, dass keine neuen Lokomotiven gekauft werden müssen: "Dieselzüge können ohne umfassende Modifikationen mit dem klimafreundlichen Brennstoff betrieben werden," sagt ein Sprecher von DB Regio Bayern. "Das erlaubt uns, sie bis zum Ende ihres Betriebslebens zu betreiben, dem Klima zu schonen und Ressourcen zu sparen."
Aber die Frage, wie klimafreundlich HVO tatsächlich ist, bleibt offen. "Aus der Abgasanlage von HVO wird so viel CO2 emittiert wie mit Diesel," sagt Hecht. "Der ökologische Vorteil ergibt sich durch die Zertifizierung des HVO-Brennstoffs. Das erfordert Nachweis, dass das Brennstoff aus biologischem Material stammt und dass alle aus der Abgasanlage ausgestoßenen CO2-Emissionen vorher aus der Luft kamen."
Aber es gibt zwei große Elefanten im Raum: "Die Zertifikate können falsifiziert werden, und plötzlich entsteht ein Skandal. Und die zweite Sache ist: Wissen wir, was mit dem HVO-Brennstoff für die deutschen Züge dann geschieht?" Die Sorge ist, dass das HVO-Brennstoff für die deutschen Züge dann durch Kohle oder Öl oder andere CO2-emittierende Materialien ersetzt werden könnte.
Praktische Bedenken bestehen auch. "HVO hat einen ökologischen Vorteil, aber es ist derzeit noch um 30 Prozent teurer als reguläres Diesel," sagt ein Sprecher vom Niedersächsischen Verkehrsministerium. "Ferner müssen die Motoren für das neue Brennstoff approbiert und die Verfügbarkeit sichergestellt werden. Das ist besonders schwierig oder unmöglich für ältere Motoren."
Eine dauerhafte Lösung wird die Elektrifizierung sein.
Das Passagierzug-Interessengruppe Pro Bahn sieht HVO als Übergangslösung. "Wir können nicht so viel Kartoffeln essen, um alle Dieselzüge umzustellen," sagt der bayerische Landesvorsitzende Lukas Ifflaender, der IT-Professor an der Technischen Universität Dresden ist. Im Vergleich zu Wasserstoff gilt HVO als die vernünftigere Übergangslösung für Diesellokomotiven mit Dieselmotor und Leistungsabnehmer.
- Trotz der Bemühungen Deutschlands, seine Schienenwege zu elektrifizieren, ist derzeit nur 62% des bundesweiten Netzes elektrifiziert, was dem Land hinter Ländern wie der Schweiz, Österreich, Italien und den Niederlanden nachsteht.
- Bayern, das sich für die Klimaneutralität bis 2040 strebt, plant, hydrogenzug-Tests in Allgäu dieses Herbst durchzuführen und möglicherweise für Linien ohne Elektrifizierungsausblick auf diese Züge umzusteigen.
- Professor Markus Hecht von der TU Berlin, ein Eisenbahnexperte, äußert Skepsis gegenüber Wasserstoffzügen, da sie teurer und weniger effizient als Diesellokomotiven seien.
- Wasserstoffzüge erzeugen Abfallwärme und benötigen signifikante Kühlanlagen im Sommer, was die Energieverbrauchsignifikant höher macht, als andere Technologien.
- Der Berliner Professor Hecht und die TU Dresden sind in ihren Berichten zu dem Schluss gekommen, dass Wasserstoff schlechter als Akkus hinsichtlich des CO2-Ausgleichs und der Effizienz abschneidet.
- Niedersachsen hat stattdessen auf Akkuzüge gesetzt, nachdem es sie getestet hat, und argumentiert mit ihrem günstigeren Betrieb gegenüber Wasserstoffzügen.
- Akkuzüge haben ihre eigenen Grenzen, darunter eine maximale Reisstrecke von etwa 80 Kilometern vor der Aufladung und das Bedürfnis nach Hybridzügen für Langstreckenverkehr.
- Eine Alternative zu Diesellokomotiven ist die Verwendung von gebrauchtem Pflanzenöl, bekannt als HVO 100, aber ihre Klimavorteile sind unsicher, wegen möglicher Zertifizierungsprobleme und Bedenken an Ersatzstoffen.
- HVO ist derzeit teurer als normales Diesel und erfordert Modifikationen des Motors, was es in der Kurzfrist als praktikabler Lösung aussehen lässt.
- Pro Bahn, eine Interessengruppe für den Personenzugverkehr, sieht HVO als Übergangslösung für Diesellokomotiven, aber glaubt, dass eine dauerhafte Lösung in der verstärkten Elektrifizierung des Schienennetzes und der Nutzung von Hybridantrieben mit Akkus und Leistungsaufnahmen in der Güterverkehrs liegen wird.
