HYTRAIL - Hydrogen Technology for Railway Infrastructure

Ziele/Ideen

Um den anthropogenen Anteil am Treibhauseffekt einzudämmen und die Klimaziele 2050 zu erreichen, sind der Ausbau der erneuerbaren Energieerzeugung und die massive Steigerung der Effizienz des Energie- und Mobilitätssystems unerlässlich. Grüner Strom und grüner Wasserstoff können alle Anforderungen der Energietechnik in Mobilität, Haushalt und Industrie erfüllen.
Der Elektrifizierungsgrad der österreichischen Bahninfrastruktur ist bereits weit vorangeschritten, wobei bei eingleisigen Strecken zu 47,4 % nicht elektrifiziert sind. Diese werden mit herkömmlichen dieselelektrischen Zügen befahren was hohe Emissionen zur Folge hat. Zur Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs ist jedoch ein weitgehender Verzicht auf den Einsatz fossiler Energieträger zwingend erforderlich. Da die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen starken Fluktuationen unterliegt, werden geeignete Energiespeicher benötigt. Insbesondere zur Speicherung großer Energiemengen ist die Umwandlung von Elektrizität in Wasserstoff und dessen anschließende Speicherung ein idealer Weg. Bei hohen geforderten Reichweiten, kurzer Betankungsdauer und hohem Fahrleistungsbedarf ist der Einsatz von Brennstoffzellen vor allem für Züge, aber auch für Busse, Lkw und Pkw von Vorteil. Das bestehende Hochvoltnetz der Bahninfrastruktur bildet die Grundlage für mögliche Wasserstoffproduktion, Netzstabilisierung sowie Ausbau erneuerbarer Energie.

Kurzbeschreibung

Das Projekt „HYTRAIL“ will das Gesamtpotenzial des Einsatzes von Wasserstoff im Bahnsektor darstellen und untersuchen. Wasserstoff ist der Schlüssel für den Ausbau der erneuerbaren Stromproduktion aus Wind, Wasser und Sonne, da Energieüberschüsse genutzt und langfristige und effiziente Energiespeicherung kostengünstig ermöglicht werden. Der erzeugte Wasserstoff kann dabei in vielen Anwendungsbereichen eingesetzt werden. HYTRAIL konzentriert sich auf die Substitution von Diesel-Lokomotiven durch brennstoffzellenbetriebene Elektro-Lokomotiven. Zusätzlich wird die zugehörige Wasserstoffinfrastruktur zur Betankung konzipiert und der Einsatz der Elektrolyse zur Netzstabilisierung und der Deckung von Lastspitzen im Oberleitungsnetz analysiert. Eine kostengünstige und ökologisch vorteilhafte Elektrifizierung mittels Wasserstoffes und Brennstoffzellen von aktuell dieselbetriebenen Strecken wird durch HYTRAIL ermöglicht.

Resultate

Als Ergebnisse und Erfolge sind festzuhalten:
o Die Nutzung von Wasserstoff ist für die ÖBB-Infrastruktur AG technisch machbar, alle Umlaufpläne können eingehalten werden
o Die rechtlichen Rahmenbedingungen für die Umsetzung sind darstellbar, auch wenn in Einzelaspekten in der Erstphase noch Anpassungen erforderlich sein werden
o Die erforderliche Skalierung wurde in der Praxis bereits mehrfach erprobt und kann für größere Anlagen durch Modularisierung dargestellt werden
o Bei Vollimplementierung kann die Bahnstrategie „CO₂-free by 2030“, unter Einbeziehung der ÖBB-Postbus GmbH, nahezu vollständig umgesetzt werden kann. Zusätzlich können für den Wärmebedarf erhebliche Synergiepotentiale bestehen, sodass alle drei heute bedeutenden CO₂-Quellen adressiert und direkte Reduktionsbeiträge von bis zu 85 Prozent erreicht werden
o Es besteht die Chance, den ÖBB-Konzern als Innovationsführer der Sektorenkopplung im Bahnmarkt zu etablieren und erhebliche „First Mover Advantages“ zu lukrieren

Partner

Auf Grund der hohen Anzahl der KooperationspartnerInnen sind diese im Kommentarfeld angeführt.