Brennstoffzellen-Linienbus

Brennstoffzellenbusse sind ebenso Elektrobusse wie rein batterie-​elektrische Busse oder Oberleitungsbusse. Der Elektromotor dient dabei als direkter Antrieb des Fahrzeugs. Die Brennstoffzelle nimmt die Funktion eines Generators wahr, der aus Wasserstoff über eine bei niedrigen Temperaturen stattfindende elektrochemische Reaktion Strom für den Elektromotor erzeugt. Abhängig davon, welcher fahrzeugseitige Energiespeicher die Hauptenergiequelle darstellt, werden zwei Arten von Brennstoffzellenbussen unterschieden. Beiden gemein sind die Hauptkomponenten Brennstoffzelle, Hochvoltbatterie und Drucktanks für den Wasserstoff:

• Brennstoffzellen-Hybrid-Bus: die Brennstoffzelle erzeugt den überwiegenden Teil der notwendigen Energie. Eine relativ kleine Batterie speichert den Strom aus der Brennstoffzelle zwischen und stellt diesen bei Bedarf zusätzlich zur Brennstoffzelle dem Antriebsstrang zur Verfügung. Weiterhin nimmt die Batterie auch die beim Bremsen durch Rekuperation gewonnene Energie auf.

• Brennstoffzellen-Range-Extender-Bus: Hauptenergiequelle ist eine vergleichsweise große Batterie (ähnlich der von Batteriebussen), die extern geladen wird. Eine klein dimensionierte Brennstoffzelle als Range-Extender vergrößert die Reichweite durch kontinuierliches Nachladen der Batterie.

Brennstoffzellen-​Hybrid-Busse werden bereits seit mehreren Jahren in Serie hergestellt. Der erste Brennstoffzellen-​Range-Extender-Bus ist seit 2023 auf dem Markt verfügbar.

Ein Brennstoffzellen-Hybrid-Bus mit einem rund 40 Kilogramm Wasserstoff fassenden Drucktank (Speicherdruck 350 bar) kann in rund zehn Minuten betankt werden. Mit einer Tankfüllung kann der Bus etwa 300 - 400 Kilometer weit fahren. Der Brennstoffzellenbus weist damit dieselbe Einsatzflexibilität auf wie Fahrzeuge mit traditionellem Diesel-​Verbrennungsmotor. Auch der Niederflureinstieg und die Platzkapazität sind nahezu vergleichbar mit Dieselbussen. Durch Ausstattungsvarianten (z. B. Bestuhlungsvarianten mit 2+1- oder 2+2-​Bestuhlung, 3. Tür) kann das Fahrzeug an spezifische Verkehrsaufgaben angepasst werden.

Voraussetzung für den Betrieb von Brennstoffzellenbussen ist die entsprechende Tank-​Infrastruktur. Als günstiger Standort für eine Wasserstoff-​Tankstelle erweist sich die Nähe zur chemischen Industrie. Hier entsteht Wasserstoff häufig als Nebenprodukt. In der Region Köln fallen beispielsweise jährlich mehrere Milliarden Kubikmeter Wasserstoff an, eine Milliarde davon stünde jedes Jahr als Energieträger zur Verfügung. Dies würde für den Betrieb von 1.000 Brennstoffzellenbussen ausreichen.

Ein wesentlicher Vorteil von Brennstoffzellenbussen im Vergleich zu herkömmlichen Dieselbussen ist, dass diese lediglich Wasserdampf emittieren. Brennstoffzellenbusse sind somit frei von schädlichen NOx- und Feinstaub-​​Emissionen, die üblicherweise in Verbrennungsmotoren entstehen. Außerdem sind sie wesentlich geräuschärmer als Dieselbusse. Der Vorteil gegenüber batterieelektrisch betriebenen Bussen liegt in der kurzen Tankzeit in Kombination mit vergleichsweise hohen Reichweiten. Nachteilig sind die höheren Anschaffungskosten. Brennstoffzellen-​Hybrid-Busse als auch batterieelektrisch betriebene Busse kosten mehr als doppelt so viel wie ein Dieselbus.

Die Regionalverkehr Köln GmbH (RVK) startete bereits 2011 im Rahmen eines ersten Demonstrationsprojektes mit zwei Brennstoffzellen-​Hybrid-Bussen des Typs „Phileas“ vom niederländischen Hersteller Advanced Public Transport Systems (APTS). Die eingesetzten Prototypen wurden 2014 durch Vorserienfahrzeuge des Typs A330 FC von Van Hool ersetzt und verkehren seitdem in Hürth und Brühl im regulären Linienverkehr. 

2020 wurden weitere 35 Brennstoffzellen-​​Hybrid-Busse des Typs A330 FC von Van Hool sukzessive in den Fuhrpark der Regionalverkehr Köln GmbH (RVK) integriert. Die Bestellung erfolgte gemeinsam mit den Wuppertaler Stadtwerken (WSW), die 10 Wasserstoffbusse bei Van Hool bestellt haben. Auch in Wuppertal sind die Fahrzeuge seit 2020 im Einsatz.

RVK und WSW haben 2020 erneut eine gemeinsame Bestellung aufgegeben. Diesmal wurde der Hersteller Solaris mit der Lieferung von 25 Brennstoffzellen-​​Hybrid-Bussen vom Typ Solaris Urbino 12 hydrogen beauftragt (RVK: 15 Stück, WSW: 10 Stück). Die Solaris-​​Busse wurden im Laufe der Jahre 2021/2022 ausgeliefert. Mit 18 Fahrzeugen des Typs Solaris Urbino 18 Hydrogen ist im Herbst 2024 die europaweit erste Flotte wasserstoffbetriebener Gelenkbusse bei der RVK in den Linienbetrieb gegangen. Seit Ende 2024 sind 31 Standardbusse der nordirischen Firma Wrightbus hinzugekommen.

Auch der portugiesische Hersteller CaetanoBus ist inzwischen mit 12 m langen Brennstoffzellen-Hybrid-Bussen vom Typ H2.City Gold in NRW vertreten, davon vier in Bielefeld sowie fünf im Kreis Düren seit 2022, fünf im Kreis Recklinghausen seit Sommer 2024 und zehn bei der Rheinbahn in Düsseldorf seit Herbst 2024.

Kurzfristig wird sich die Anzahl Brennstoffzellen-Busse in NRW deutlich vergrößern.

Die Regionalverkehr Köln GmbH (RVK) beschafft mit einer Förderung durch das Bundesverkehrsministerium weitere Brennstoffzellen-​​Hybrid-Busse. Angeschafft werden 79 Standardbusse (davon sind die ersten 31 bereits ausgeliefert) und 29 Gelenkbusse (18 bereits ausgeliefert) von den Firmen Solaris und WrightBus. Die bereits heute europaweit größte Flotte der RVK wird nach vollständiger Auslieferung rund 160 wasserstoffbetriebene Busse umfassen. 

Weitere Unternehmen in NRW haben Brennstoffzellen-Busse in größerer Zahl bei unterschiedlichen Herstellern bestellt: 

• Die Ruhrbahn GmbH beschafft 19 Brennstoffzellen-​​Hybrid-Busse. Die Bestellung bei Solaris umfasst neun Urbino 12 hydrogen Busse und zehn Urbino 18 hydrogen Busse.
• Bei der Rheinbahn in Düsseldorf werden 10 Brennstoffzellen-​Hybrid-Busse von Solaris erwartet (Solaris Urbino 12 hydrogen).
• Für den Einsatz im Kreis Heinsberg hat die west Energie und Verkehr 12 Brennstoffzellen-​Hybrid-Busse bei WrightBus bestellt.
• Das Leverkusener Verkehrsunternehmen Wupsi hat zehn Brennstoffzellen-Hybrid-Busse beim Hersteller CaetanoBus geordert.
• Die Vestische erwartet fünf weitere Brennstoffzellen-Hybrid-Busse für den Kreis Recklinghausen.
• Die Rhein-Erft-Verkehrsgesellschaft (REVG) hat bei Solaris 26 Busse des Typs Urbino 12 hydrogen bestellt.
• Das Verkehrsunternehmen SWK Mobil Krefeld hat sich für die Anschaffung von zehn Solaris Urbino 12 hydrogen entschieden.
• In Monheim werden drei Elektro-Gelenkbusse mit Brennstoffzelle als Range Extender von Mercedes (eCitaro Fuell Cell) zum Einsatz kommen.
• moBiel in Bielefeld hat bereits die ersten von 25 eCitaro Fuell Cell erhalten. Insgesamt handelt es sich um acht Standardbusse und 17 Gelenkbusse.