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.

Aktuell werden Brennstoffzellen-Hybrid-Busse erst bei wenigen Verkehrsunternehmen in NRW eingesetzt.

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 des niederländischen Herstellers 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-​Hybridbussen vom Typ Solaris Urbino 12 hydrogen beauftragt (RVK: 15 Stück, WSW: 10 Stück). Die Solaris-​Busse wurden im Laufe der Jahre 2021/2022 ausgeliefert.

Die Regionalverkehr Köln GmbH (RVK) beschafft mit einer Förderung durch das Bundesverkehrsministerium weitere Brennstoffzellen-​Hybridbusse, die den Fuhrpark bis 2025 deutlich erweitern werden. Angeschafft werden sollen 79 Standardbusse und 29 Gelenkbusse. Die bereits heute europaweit größte Flotte wird dann rund 160 wasserstoffbetriebene Bussen umfassen. Nach einer europaweiten Ausschreibung haben die Firmen Solaris und WrightBus den Zuschlag für die Lieferung erhalten.

Die Ruhrbahn GmbH beschafft mit einer Förderung durch das Land NRW 19 Brennstoffzellen-​Hybridbusse. Ende 2024 sollen die ersten Fahrzeuge in Essen und Mülheim zum Einsatz kommen. Bis zum Jahr 2033 strebt die Ruhrbahn mit der Beschaffung von insgesamt 265 Wasserstoffbussen die Umstellung der gesamten Busflotte auf Wasserstoff-Antrieb an.

Die Düsseldorfer Rheinbahn erhält im Laufe des Jahres 2023 insgesamt 10 Brennstoffzellen-Hybridbusse des portugiesischen Herstellers Caetano. Ab Herbst 2024 werden 10 Brennstoffzellen-Hybridbusse von Solaris die Wasserstoffbusflotte verdoppeln.

Für den Einsatz im Kreis Heinsberg hat die west Energie und Verkehr GmbH im Herbst 2023 bei WrightBus 12 Brennstoffzellen-Hybridbusse bestellt.