28.02.2022

Innsbrucker Forscherteam untersucht Einsatz von Wasserstoff-Bussen in Österreich – erster Bus bereits in Wien unterwegs

Der HyBus von Hyundai bringt wasserstoffbetriebene Busse in den österreichischen Nahverkehr. Nach Wien, sollen die Busse auch andere österreichische Städte auf dem Weg zur Klimaneutralität unterstützen.
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Team vor dem HyBus
(c) Stefan Gruber
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Österreich plant bis 2040, spätestens 2050, Klimaneutralität zu erreichen. Zur Verfolgung dieses Ziels müssen auch Alternativen in der Mobilität und in der öffentlichen Infrastruktur geschaffen werden. Nun sind im österreichischen Nahverkehr erstmals Wasserstoff-Busse im Einsatz. Der ELEC CITY Wasserstoff-Bus des südkoreanischen Automobilherstellers Hyundai stellt eine Alternative zu Batterie-Bussen dar und bietet eine Möglichkeit, die vorgeschriebenen Mindestquoten von Null-Emissions-Fahrzeugen in öffentlichen Verkehrsbetrieben zu erreichen. Im Kontext eines Innsbrucker Forschungsprojekts sollen die Busse zukünftig nicht nur in Wien, sondern auch in Graz und im Zillertal eingesetzt und getestet werden. Ziel ist es, im Zuge einer Langzeituntersuchung die Implementierung von Wasserstoffbussen in Österreich durchzusetzen.

Innsbrucker Forschungsteam ermöglicht das Projekt

Das europäische „Clean Vehicle Directive“ legt fest, dass öffentliche Verkehrsbetriebe bei Neubestellungen zukünftig eine Mindestzahl an Null-Emissions-Fahrzeugen erreichen muss. In Österreich liegt dieser Wert bis 2025 bei 45 Prozent und bis 2030 bei 65 Prozent (mit Ausnahmen beim Einsatz von Doppeldeckerbussen). Österreichs Verkehrsbetriebe haben also eine wachsende Notwendigkeit, grüne Alternativen in ihren Fuhrpark zu integrieren. Bereits im Dezember wurde der ELEC CITY Wasserstoff-Bus von Hyundai auf Wiens Straßen in Betrieb genommen.

Das österreichweit ausgerichtete Projekt „HyBus-Implementation“ soll zudem im kommenden Sommer auf die Straßen von Graz und dem Zillertal ausgeweitet werden. Ermöglicht wird es durch das Innsbrucker Forschungsteam der FEN Research GmbH. Außerdem erhält es Fördermittel in Höhe von 1,8 Millionen Euro vom Klimaschutzministerium. Die Forschungsergebnisse werden wiederum im Innsbrucker Wasserstoffzentrum HyWest zusammengeführt, wo verschiedene Projekte mit Fokus auf dem Aufbau und der Entwicklung einer grünen Wasserstoffwirtschaft in Zentraleuropa aktiv sind.

Das Projektteam wurde am Green Energy Center Europe in Innsbruck zusammengestellt und besteht aus der Hyundai Import GmbH, der Holding Graz Kommunale Dienstleistungen GmbH, der Wiener Linien GmbH & Co KG, der Zillertaler Verkehrsbetriebe AG sowie der FEN Research GmbH und weiteren Partnern aus dem Bereich der Wasserstoff-Infrastrukturwirtschaft. Das Green Energy Center Europe wurde vom Geschäftsführer der Hyundai Import GmbH, Roland Punzengruber, und Ernst und Nikolaus Fleischhacker von FEN Research in Innsbruck gegründet. Diese bezeichnen das Center als privatwirtschaftliche Initiative zum Bau von Brücken in eine grüne Zukunft.

In den kommenden drei Jahren will das Projektkonsortium rund um das Forscherteam herausfinden, welche Bedingungen den Realbetrieb der 700 bar Wasserstoff-Busse von Hyundais erster Serie ermöglichen und wichtiges Know-how für die Verkehrsbetriebe gewinnen.

„Mit den Langzeiterfahrungsdaten erforschen wir die kritischen Punkte für die Beschaffung, die systemisch-, logistischen Voraussetzungen für den regional-autonomen Betrieb und die Anpassung des weltweit ersten Serien-Buskonzeptes aus Korea für den europäischen Markt. Darüber hinaus gehen wir gezielt der in Europa viel diskutierten Frage nach dem „richtigen“ Betriebsdrucklevel – 700 bar vs. 500 bar vs. 350 bar – nach,“ erklärt Nikolaus Fleischhacker, HyBus-Projektleiter und Geschäftsführer der FEN Research GmbH am Green Energy Center Europe in Innsbruck.

Das „HyBus-Implementation“-Projekt will also Wasserstoff-Busse in drei verschiedenen Betriebsfällen einsetzen. Im Forschungszeitraum von drei Jahren werden 700 bar Wasserstoff-Busse aus der Serie Hyundai ELEC CITY FC Busse im urbanen Betriebsfall bei den Wiener Linien, im regionalen Betriebsfall bei den Graz Linien und im alpinen Tourismusbetriebsfall bei den Zillertaler Verkehrsbetrieben untersucht. Besonderer Fokus wird hier auf den Punkten fehlende Wasserstoff-Infrastruktur, hohe Anschaffungskosten der FCE-Busse, Anpassung des koreanischen ELEC CITY FC Buskonzeptes auf den europäischen Standard und die Nicht-Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff liegen.

Batterie-Busse vs. Wasserstoff-Busse

Mit Blick auf die Klimaziele stellen neben Wasserstoff-Bussen auch Batterie-Busse eine relevante Option für die Verkehrsbetriebe dar. Dabei gilt es die hohe Effizienz von Batterie-Bussen, aber auch die ausbaufähigen Anforderungen an Ladedauer und Reichweite zu beachten. Auch das Laden selbst benötigt hohe (und immer teurer werdende) Strombereitstellungsleistungen und für viele Höhenmeter sind sie eher ungeeignet.

An dieser Stelle können Wasserstoff-Busse punkten. Sie sind dazu in der Lage über weite Strecken auch schwere Lasten zu befördern. Zudem hat der erfolgreiche Einsatz im ersten Winterbetrieb 2021 gezeigt, dass die Busse auch im Winter verlässlich starten und nur kurze Zeiten zur Betankung beanspruchen. Dadurch, dass grüner Wasserstoff lokal-regional produziert und gespeichert werden kann, hätte man hier außerdem die Möglichkeit zu einem krisensicheren und energie-autonomen System.

Allerdings ist bei Wasserstoff-Bussen von Nachteil, dass sie aktuell noch sehr teuer sind, da sie ausschließlich in ersten Klein-Serien verfügbar sind. Die nötige Infrastruktur muss somit erst noch entwickelt werden. Für die Umstellung fehlt also noch das nötige Know-how. An dieser Stelle möchte das Forschungsprojekt ansetzen.

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Der Air Vodka der Air Company soll erst der Anfang vieler Produkte aus CO2-Emissionen sein
Der Air Vodka der Air Company soll erst der Anfang vieler Produkte aus CO2-Emissionen sein | (c) Air Company

Sogenannte E-Fuels – das sind synthetische Kraftstoffe, die mit Hilfe von Elektrizität aus CO2 und Wasser hergestellt werden – könnten den Verbrennungsmotor retten, hofft man in Teilen der Autoindustrie. Denn werden sie mit erneuerbarem Strom produziert, sind sie (in der Bilanz) klimaneutral, unterscheiden sich chemisch aber nicht von Benzin, Diesel, Kerosin und Co. Noch ist die neue Technologie aber nicht marktfähig. Ein anderer Usecase für die beschriebene Methode ist das aber offenbar sehr wohl. Das Startup Air Company nutzt das Prozedere, um Ethanol herzustellen – und macht daraus Wodka, Parfum und Händedesinfektion.

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Dabei ist das Prozedere, bei dem mittels Elektrolyse Wasserstoff gewonnen wird, der dann in einem Reaktor mit dem CO2 zu Ethanol gewandelt wird, ausgesprochen kostspielig. Am Ende müssen für eine Flasche „Air Vodka“ dann stolze 65 US-Dollar auf den Tisch gelegt werden. Geschmacklich soll er jedoch gut sein, schenkt man von CNBC befragten Personen in einer Bar in Manhattan Glauben.

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Die Herstellungskosten bei Air Company sollen natürlich nicht so hoch bleiben. Zur Weiterentwicklung sammelte das Startup bereits mehr als 40 Millionen US-Dollar ein, und zwar unter anderem von den Investmentgesellschaften des japanischen Autoriesen Toyota und der US-Billigfluglinie JetBlue, sowie von zwei großen GreenTech-Fonds. Und dieses Kapital von Toyota und JetBlue führt wieder zur eingangs erwähnten Möglichkeit. „Wodka ist für uns nur ein Einstiegs-Tor zu allen anderen Produkten und zu den industriellen Anwendungen, die unsere Technologie bieten kann“, erklärt Gründer Constantine CNBC. Sprich: Es stehen auch E-Fuels, darunter auch Flugzeug-Treibstoff, auf der ToDo-Liste. Doch das ist nicht alles. Die Hoffnung ist, mit der Methode auf Dauer alle Erdöl-Produkte substituieren zu können.

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