Bus-Antriebe: Batterie und Brennstoffzelle im Wettkampf

Bus-Antriebe: Batterie und Brennstoffzelle im Wettkampf

Toyota, Daimler, Van Hool: Immer mehr Hersteller setzen auf umweltfreundliche Bus-Antriebe. Auf der einen Seite die Brennstoffzelle mit Wasserstoff, auf der anderen die Batterie für den Elektromotor. Und es gibt bereits einen Favoriten.

Öffentlicher Nahverkehr | Von Angela Schmid

Busse werden schnell mal vergessen, wenn es um städtische Mobilität geht. Die Straßenbahn muss ausgebaut werden, die Zahl der Autos in der Innenstadt muss sinken, E-Bikes sollen auf kurzen Strecken Pkw ersetzen. Doch dazwischen schieben sich immer noch viele Busse durch die Straßen, meist mit Diesel angetrieben. Mittlerweile experimentieren aber immer mehr Hersteller mit alternativen Antrieben wie Batterie und Wasserstoff.

Daimler ist einer jener Hersteller. Mit nur acht Kilogramm Wasserstoff kommt der Citaro FuelCELL-Hybrid von Daimler 100 Kilometer weit. "Diskussionen über Reichweiten und Ladestationen gibt es mit dem wasserstoffbetriebenen Citaro F-CELL nicht", so Entwicklungsleiter Gustav Tuschen. Zurzeit fährt der Brennstoffzellenbus als Testmodell in Stuttgart, Hamburg, Karlsruhe und Mailand. Als Serie ist er noch nicht geplant. Dafür müsse eine Infrastruktur geschaffen werden und, so Tuschen, "eine Kostenreduktion der Brennstoffzellenstacks ist zwingend." Das aber funktioniert nur über einen breiten Einsatz in Pkw.

Daimler hat sich daher erst Mal für einen Batteriebus entschieden. Ende des Jahres beginnt die Serienfertigung des Citaro E-CELL. Für Entwicklungsleiter Tuschen ist das die Zukunft: "Im Jahr 2030 verfügen 70 Prozent aller neu zugelassenen Stadtbusse über einen emissionsfreien Antrieb – das klingt fern, rückt aber angesichts der Omnibus-Lebenszyklen nahe."

800.000 Wasserstoff-Busse bis 2030 in Japan

Immer mehr Fahrzeughersteller tasten sich auf den Markt der alternativen Antriebe vor, darunter auch Toyota. Vorerst bringt der Hersteller allerdings nur in Japan einen Brennstoffzellenbus auf den Markt. Über 100 Modelle sollen es bis 2020 werden. Das hat einen guten Grund. Kein anderes Land setzt so stark auf Wasserstoff wie Japan. 200.000 Brennstoffzellenfahrzeuge sollen bis 2025 auf den Straßen fahren. Bis 2030 sogar 800.000.

So weit ist Deutschland nicht, Ansätze gibt es aber. Die Regionalverkehr Köln GmbH (RVK) hat gerade 30 Brennstoffzellen-Hybridbusse bei dem belgischen Hersteller Van Hool bestellt. Zehn weitere Busse mit einer Reichweite von rund 350 Kilometern gehen an die Wuppertaler Stadtwerke (WSW). "Dieser bisher einzigartige Auftrag - der größte für Wasserstoffbusse europaweit - setzt ein äußerst positives Signal für den Einsatz der Wasserstofftechnologie als Antriebsmittel von Bussen im öffentlichen Nahverkehr", sagt CEO Filip Van Hool.

Wasserstoff hat Vorteile, ist aber teurer

Brennstoffzelle oder Batteriebetrieb: Was besser ist, darüber scheiden sich die Geister beim Auto wie beim Bus. Wasserstoff lässt sich in zehn Minuten auftanken. Batterien dagegen benötigen je nach Ladegeschwindigkeit deutlich länger. Dafür ist die Brennstoffzelle noch teurer als die sowieso schon kostspielige Batterie. Verantwortlich dafür ist das Platin. Das teure Edelmetall wird in der PEM-Brennstoffzelle benötigt, damit die Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff startet.

Ein normaler Dieselbus kostet etwa 250.000 Euro, ein Batteriebus bis zu 550.000 Euro und an der Spitze liegt der Wasserstoffbus mit 650.000 Euro. Der RVK war es das wert. Sie brauchen für die täglichen Strecken eine Reichweite von 350 Kilometern. Das bietet nur die Brennstoffzelle, ein Batteriebus schafft höchstens 300 Kilometer. Außerdem hat der H2-Bus genügend Energie an Bord, um das Fahrzeug zu heizen oder zu kühlen, ohne dass die Reichweite schwindet. "Bei einem Batteriebus sinkt die Reichweite an kalten Winter- und heißen Sommertagen", erklärt Martin Schmitz, Geschäftsführer Technik beim Verband Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV). Reicht die Batterie nicht für den ganzen Tag, muss in eine Schnellladestation auf der Strecke investiert werden. "Die Kosten liegen bei 200.000 bis 500.000 Euro", so Schmitz.

Ohne Zuschüsse geht es nicht

Damit die Busse auch betankt werden können, baut die RVK zwei Wasserstofftankstellen. Der Aufwand ist ein wenig größer als bei der Dieseltankstelle und die Genehmigungen seien komplizierter, so Jens Conrad, Projektmanager für alternative Antriebsformen bei der RVK. Denn serienmäßige Wasserstofftankstellen gibt es noch nicht. Über die Höhe der Investitionen möchte er sich nicht äußern, macht aber deutlich, dass es ohne Zuschüsse nicht gehe. 7,4 Millionen Euro Förderung kommen vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur.

Der Vorteil in Nordrhein-Westfalen ist die chemische Industrie. Sie bietet den Wasserstoff quasi als Abfallprodukt zu günstigen Preisen an. Das macht den emissionsfreien Bus allerdings weniger grün. Besser wäre Wasserstoff, der durch den Einsatz regenerativer Energien gewonnen wird. Das würde aber wieder die Kosten in die Höhe treiben.

Wiesbaden als E-Bus-Vorreiter

14 Wasserstoffbusse sind bisher im Linienverkehr im Einsatz und knapp 90 Busse mit Batteriebetrieb. Doch das Interesse steigt kontinuierlich. Gut 120 Batterie-Busse sollen nach einer Untersuchung der Wirtschaftsprüfungs- und Beratungsgesellschaft PwC in diesem Jahr hinzukommen. Bis Ende 2021 sollen es mehr als 500 Elektrobusse sein, bis 2031 sogar 821. Die ehrgeizigsten Pläne verfolgt die hessische Landeshauptstadt Wiesbaden, die in den kommenden Jahren 225 reine E-Busse anschaffen will. Es folgen Nürnberg mit 161 E-Bussen und Darmstadt mit 82. Köln liegt mit 80 beinahe gleichauf, erst danach kommen Hamburg (70) und Berlin (49).

Dass der Markt immer interessanter wird, zeigt auch Alstom. Der französische Bahn-Hersteller, der den ersten Wasserstoff-Zug auf den Markt brachte, ist jetzt in das Bus-Geschäft mit Batterieantrieb eingestiegen. Über die Tochtergesellschaft NTL laufen gerade Tests in verschiedenen deutschen Städten, darunter auch Berlin. Vier Batteriebusse fahren bisher in der Bundeshauptstadt, alles Prototypen von Solaris und vom Bund im Rahmen eines Projektes gefördert. Die Erfahrungen seien gut. "Der Einsatz von Elektrobussen funktioniert", sagt Petra Reetz, Sprecherin der Berliner Verkehrsbetriebe (BVG).

Batterieantrieb hat die Nase noch vorne

Das größte Nahverkehrsunternehmen in Deutschland hinkt anderen Städten allerdings hinterher. Hamburg führt die Liste mit 15 rein elektrisch betriebenen E-Bussen an. Auf der Innovationslinie 109 werden in der Hansestadt verschiedene Busse mit innovativen Antriebstechnologien im normalen Linienbetrieb getestet – vom dieselelektrischen Hybridbus, über einen Plug-In-Elektro-Hybridbus, bis zum Brennstoffzellen-Hybridbus sowie dem Batteriebus mit Brennstoffzelle als Range-Extender.

"Die Entscheidung, welche Technologie gewinnen wird, wird sicherlich im Pkw- oder Lkw-Markt entschieden", so Schmitz. Da China aktuell auf die Batterie setze und es bereits eine Batterieserienfertigung gebe, jedoch noch keine Serienfertigungen für Brennstoffzellen, scheint die Batterie aktuell das Rennen zu machen.

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