Bahntechnik FCH2Rail: Tests des Wasserstoffzugs in Spanien erfolgreich

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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

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Um Dieseltriebzüge auf dem europäischen Streckennetz zu ersetzen, entwickelt ein Konsortium im Rahmen des FCH2Rail-Projekts einen Zweikraftzug aus E- und Wasserstoffantrieb. Die Testfahrten im Raum Madrid sind jetzt beendet.

Das seit dem Jahr 2021 laufende Projekt FCH2Rail zur Entwicklung eines Zweikrafttriebzugs, der auf elektrifizierten Strecken elektrisch und auf den übrigen Abschnitten mit Wasserstoff fährt, erreichte Anfang März 2024 einen wichtigen Meilenstein: den Abschluss der Testfahrten im Raum Madrid.

Nach ersten Testfahrten auf dem spanischen Schienennetz auf der anspruchsvollen Strecke Zaragoza-Canfranc in den Pyrenäen im Juni 2023 und Höhentests im November 2023 bei Canfranc starteten Anfang 2024 die Fahrten zwischen Madrid und Talavera, Monfragüe und Caceres. Diese simulierten einen kommerziellen Einsatz des Zugs. Zusätzlich legte der Triebwagen eine Langstreckenfahrt über 804 km zurück, ohne seinen Wasserstoffvorrat völlig zu verbrauchen.

Acht Partner

Dem Projekt FCH2Rail, kurz für Fuel Cell Hybrid PowerPack for Rail Appllications (Brennstoffzellen-Hybrid-PowerPack für Bahnanwendungen), steht ein Budget von 14 Millionen Euro zur Verfügung. Zehn Millionen davon kommen von der Clean Hydrogen Partnership, des gemeinsamen Unternehmens für sauberen Wasserstoff der Europäischen Union. Insgesamt beteiligen sich am Projekt acht Firmen und Organisationen. Dazu gehört das Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), das als Projektkoordinator fungiert. Der spanische Rollmaterialhersteller CAF übernimmt die Rolle des technischen Leiters, ist zuständig für den Umbau des Triebzugs und liefert das modulare Onboard-Energiespeicher-System (OESS). Und Toyota Motor Europe (TME) steuerte das Fuel Cell Hybrid PowerPack (FCHPP), die Wasserstoff-Brennstoffzellen bei.

Ebenso beteiligt ist die spanische Staatsbahn Renfe mit ihrer Unternehmenseinheit Renfe Operadora, ADIF als Administrator der spanischen Eisenbahninfrastruktur und der portugiesische Infrastrukturbetreiber Infraestruturas de Portugal (IP). Hinzu kommen das spanische Centro Nacional de Hidrogeno (CNH2) und die zu Wabtec gehörende Stemmann-Technik aus Schüttorf.

Einsatz von Dieselfahrzeugen soll reduziert werden

Anlass zur Gründung des Projekts ist die Tatsache, dass in der Europäischen Union nur rund die Hälfte aller Eisenbahnstrecken elektrifiziert ist. Auf den restlichen Strecken wickeln dieselbetriebene Fahrzeuge den Verkehr ab. Eine mögliche technische Lösung wäre der Einsatz von batterieelektrischen Zügen, jedoch liegt hier die Reichweite im Batteriebetrieb nur zwischen 30 und 100 km. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Zweikrafttriebzugs, der auf den elektrifizierten Strecken rein elektrisch und ansonsten mit Wasserstoff fährt.

Für den Bau des Demonstrators stellte die Renfe einen dreiteiligen elektrischen Nahverkehrstriebzug der Baureihe 463 mit der Spurweite 1668 mm zur Verfügung. In diesem installierte CAF das neue System aus Wasserstoff-Brennstoffzellen und Batterien und integrierte es in das bestehende Traktionssystem.

Adaptierte Brennstoffzellenmodule

Toyota Motor Europe baute, testete und lieferte dazu sechs Brennstoffzellenmodule, die auf ihrer neuen Gen2-Technologie basieren. Drei Module gingen zunächst an CNH2, die diese zusammen mit den Batterien als Gesamtsystem zunächst einem Prüfstandtest unterwarf. Die anderen drei Module erhielt CAF direkt. Verwendet wurde eine flache Konfiguration der Brennstoffzellen, um eine möglichst optimale Integration in das Dach des Testzugs zu ermöglichen.

Nach den jetzt erfolgreich abgeschlossenen Fahrten im Raum Madrid stehen in den kommenden Wochen weitere Test- und Demonstrationsfahrten in Galizien und in Portugal an.  (se)

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* Richard Oed ist freier Mitarbeiter der ELEKTRONIKPRAXIS.

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