Siemens Mireo Plus H Wasserstoffzüge, Deutschland

Siemens Mobility stellte im Mai 2022 den Mireo Plus H vor, einen Wasserstoff-Brennstoffzellen-Zug. Quelle: Siemens.

Mireo Plus H soll eine Reichweite zwischen 800 km und 1.000 km bieten. Bildnachweis: Siemens.

Siemens Mobility hat den Wasserstoffzug gemeinsam mit der Deutschen Bahn entwickelt. Bildnachweis: Siemens.

Mireo Plus H-Züge sind mit Wasserstoff-Brennstoffzellen betriebene Personenzüge der nächsten Generation, die von Siemens Mobility entwickelt wurden, um dieselbetriebene Nahverkehrszüge zu ersetzen und CO2-freies Fahren zu ermöglichen2) Emissionen im Schienenverkehr.

Siemens Mobility ist ein separat geführtes Unternehmen des deutschen multinationalen Mischkonzerns Siemens. Es hat die neuen Züge in Partnerschaft mit der Deutschen Bahn (DB), einem deutschen Bahnbetreiber, im Rahmen des gemeinsamen Projekts H2goesRail entwickelt, das sich auf die Dekarbonisierung konzentriert, um eine sauberere Zukunft für den deutschen Schienenverkehr zu gewährleisten.

Im Mai 2022 stellten Siemens Mobility und die DB den Mireo Plus H und einen neuen Wasserstoff-Tankauflieger im Werk von Siemens Mobility in Krefeld vor. Der von der DB entwickelte Wasserstoff-Tankauflieger ist mit einer intelligenten Steuereinheit ausgestattet, die eine schnelle Betankung ermöglicht Wasserstoffzüge.

Der Wasserstoffzug ist Teil der Siemens Mireo-Zugklasse.

2023 soll der neue Zug in Baden-Württemberg erprobt werden, 2024 folgt der kommerzielle Betrieb auf der Strecke zwischen Tübingen, Horb und Pforzheim.

Technische Daten des Mireo Plus H

Mireo Plus H ist ein Wasserstoffzug der zweiten Generation, basierend auf Hybridtechnologie, bestehend aus einem Brennstoffzellen-Antriebssystem und einer Lithium-Ionen-Batterie.

Der Zug kann unabhängig von einer Oberleitung betrieben werden und wird mit regenerativ erzeugtem Wasserstoff betrieben.

Der Zug wird zunächst aus zwei- und dreiteiligen Einheiten bestehen und eine Geschwindigkeit von bis zu 160 km/h erreichen können. Er ist mit 1,7 MW Traktionsleistung ausgestattet, um eine hohe Beschleunigung von bis zu 1,1 m/s² zu ermöglichen.

Die Zwei-Wagen-Konfiguration soll eine Reichweite von bis zu 800 km bieten, während die Reichweite der Drei-Wagen-Konfiguration zwischen 800 km und 1.000 km liegen soll. Das Betanken des Wasserstoffzuges soll weniger als 15 Minuten dauern.

Wasserstoff wird in Tanks auf dem Dach des Zuges gespeichert, um das Brennstoffzellensystem anzutreiben und Strom für den Betrieb des Zuges zu erzeugen. Die Tanks sind mit Druckzylindern vom Typ IV ausgestattet und durch eine geschlossene Abdeckung vor mechanischen Beschädigungen sowie vor negativen Auswirkungen von ultravioletten (UV) Strahlen geschützt. Das Lithium-Ionen-Traktionsbatteriesystem verwendet regenerative Bremstechnologie, um überschüssige Energie aus dem Bremsvorgang für die spätere Verwendung zum Antrieb des Zuges zu speichern.

Eine Gas Handling Unit (GHU) misst Druck und Temperatur der Tankanlage und zeigt deren Füllstand an. Eine intelligente Schnittstelle ermöglicht die Kommunikation zwischen dem Zug und der Tankstelle, um die Kraftstoffversorgung aufrechtzuerhalten.

Die im Mireo Plus H eingesetzten Brennstoffzellen sollen im Vergleich zu herkömmlichen Brennstoffzellensystemen eine doppelt so hohe Leistungsdichte aufweisen.

Die Räder werden direkt ohne Kardanwelle angetrieben. Wechselrichterbetriebene Induktionsgeneratoren erhalten Energie von der Brennstoffzelle und/oder der Hochleistungs-Traktionsbatterie und verwenden sie zum Antrieb der Räder. Das Wasserstoff-Brennstoffzellensystem lädt die Batterie und versorgt Bordsysteme während des normalen Betriebs mit Strom.

Aufbau und Eigenschaften des Wasserstoffzuges

Der Zug wurde mit verbesserter Aerodynamik und integriertem, geschweißtem, leichtem Aluminium konstruiert, was ihn zu einem der leichtesten Züge macht.

Mit einem modernen Design gebaut, sollte es geräumige Innenräume beinhalten. Jedes Auto wird drei Türen auf jeder Seite haben. Zu den Annehmlichkeiten für die Passagiere gehören kostenloses Wi-Fi und Anzeigesysteme für Fahrgastinformationen in Echtzeit.

Der Zug wird auch einen speziell ausgewiesenen Familienbereich und zwei Mehrzweckbereiche bieten, die Kinderwagen, Rollstühle und bis zu 12 Fahrräder aufnehmen können.

Auch eine neue Signalanlage im Zug trägt zum einfachen und barrierefreien Fahrgastwechsel bei.

Mireo Plus H Entwicklungsdetails

Siemens hat im Februar 2018 die Förderzusage des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) für die Entwicklung eines Brennstoffzellenantriebs für die Schienenplattform Siemens Mireo erhalten.

Das Unternehmen hat eine Partnerschaft mit Ballard Power Systemseinem kanadischen Brennstoffzellenhersteller, und der RWTH Aachen im Rahmen des Brennstoffzellen-Forschungs- und Entwicklungsprojekts, bei dem es um die Entwicklung von Brennstoffzellen der nächsten Generation mit hoher Leistungsdichte und langer Lebensdauer und verbessertem Wirkungsgrad ging.

Die Partnerschaft sicherte sich vom BMVI im Rahmen seines nationalen Innovationsprogramms für Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie 13,74 Millionen Euro (14,49 Millionen US-Dollar) an Fördergeldern.

Siemens Mobility hat mit Siemens Energy, einem Spin-off von Siemens, eine Vereinbarung über die gemeinsame Entwicklung einer Elektrolyse- und Betankungslösung zur schnellen Betankung von Wasserstoffzügen im Oktober 2020 unterzeichnet.

Infrastruktur unterstützen

DB Energie, ein Geschäftsfeld der DB, liefert den für den Betrieb der neuen Züge benötigten Wasserstoff. Der Wasserstoff wird per Elektrolyse an der mobilen Tankstelle der DB Energie im Werk Tübingen der DB Regio hergestellt.

Mireo Plus H wird von der DB Regio Werkstatt in Ulm gewartet. Die Werkstatt wird in ein Instandhaltungszentrum umgewandelt und von geschultem Personal der DB Regio mit Unterstützung von Mitarbeitern von Siemens Mobility besetzt.

Vorteile

Das Wasserstoffantriebssystem des Mireo Plus H-Zugs wird im Vergleich zu herkömmlichen Antrieben eine überlegene Effizienz und Leistung bieten.

Neben dem emissionsfreien Betrieb wird von Wasserstoffmotoren ein leiserer Betrieb im Vergleich zu herkömmlichen Verbrennungsmotoren erwartet.

Der Zug soll eine große Reichweite haben und niedrige Wartungs- und Lebenszykluskosten verursachen. Es wird geschätzt, dass damit rund 520 t CO kompensiert werden2 ein Jahr.

Bestellungen und Lieferungen

Die Bayerische Regiobahn (BRB), ein deutscher Bahnbetreiber, hat im März 2022 einen Mietvertrag mit Siemens Mobility für einen zweiteiligen wasserstoffbetriebenen Triebzug unterzeichnet, der im Rahmen eines Pilotprojekts auf ihrem Schienennetz betrieben werden soll.

Ab Mitte 2023 soll der Zug auf der Strecke Augsburg-Füssen in Bayern und auf weiteren Strecken im BRB-Netz getestet werden. Der Siemens-Wasserstoffzug soll im Januar 2024 den kommerziellen Betrieb aufnehmen und im Rahmen des Pilotbetriebs 30 Monate lang laufen.

Siemens Mobility hat bei Ballard Power Systems zwei 200-kW-Brennstoffzellenmodule bestellt, um den Mireo Plus H-Zug für den Probebetrieb anzutreiben.

Die Niederbarnimer Eisenbahn (NEB) hat im Juni 2022 Siemens Mobility mit der Fertigung und Lieferung von sieben zweiteiligen Mireo Plus H-Zügen beauftragt. Die Auslieferung erfolgt voraussichtlich im Herbst 2024, die Inbetriebnahme ist für Dezember geplant des gleichen Jahres. Die Züge werden auf dem Netz der Heidekrautbahn (RB27) im Großraum Berlin-Brandenburg verkehren.

Der Auftrag verpflichtet Siemens Mobility auch zur Bereitstellung von Service und Ersatzteilen bis 2034.

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Körbl Schreiber

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