Deutsche Bahn představily vodíkový vlak s dojezdem 800 km

Deutsche Bahn a Siemens Mobility představují nový vodíkový vlak a přívěs pro skladování vodíku. V rámci společného projektu „H2goesRail“ je vyvíjen zcela nový vodíkový systém pro železnici.

Deutsche Bahn (DB) a Siemens Mobility pokračují v dopravní revoluci směřující k železniční dopravě. Oba partneři poprvé představili prvky inovativního komplexního systému ve výrobním závodě Siemens v Krefeldu. Nově vyvinutá trakční jednotka Mireo Plus H, nová generace vodíkového vozidla, a nově navržený mobilní přívěs pro skladování vodíku. Vozidlo a odpovídající infrastruktura mají v regionální dopravě nahradit dieselové trakční jednotky a snížit emise CO2 na nulu. 

Projekt H2goesRail je financován prostřednictvím Spolkového ministerstva pro digitální záležitosti a dopravu (BMDV) v rámci Národního programu pro inovace v oblasti vodíkových palivových článků celkovou částkou 13,74 milionu eur. Pokyny pro financování koordinuje společnost NOW GmbH a realizuje vedoucí projektu společnost Jülich.

„V koaliční smlouvě si spolková vláda odsouhlasila do roku 2030 elektrifikovat 75 % železniční sítě,“ říká Michael Theurer, parlamentní státní tajemník BMDV. „Alternativní zdroje energie zde mohou pomoci snížit emise generované naftovými kolejovými vozidly. V rámci projektu H2goesRail je realizován projekt, který nejenže otestuje využití vodíku v železniční dopravě, ale také jej výrazně posune kupředu. Tímto způsobem můžeme cestovat téměř klimaticky neutrálně i na trasách, jejichž elektrifikace by byla velmi nákladná.“

„Pouze se silnou železnicí a alternativními zdroji energie se nám podaří významně přispět k boji proti změně klimatu. Mireo Plus H umožňuje provoz osobní dopravy šetrný ke klimatu a bez emisí,“ říká Michael Peter, generální ředitel společnosti Siemens Mobility. „S Mireo Plus H jsme vyvinuli novou generaci vodíkových vozidel, která nabízí mimořádně dlouhý dojezd a vyšší zrychlení. Každá dodaná jednotka může během své 30leté životnosti ušetřit až 45 000 tun CO2 v porovnání s ekvivalentními jízdami automobilem.“

„Vodíkové vlaky jsou pro Deutsche Bahn důležitým stavebním kamenem na cestě ke klimatické neutralitě v roce 2040,“ říká Dr. Daniela Gerd tom Markotten, členka představenstva pro digitalizaci a technologie společnosti Deutsche Bahn. „Vývojem mobilní vodíkové čerpací stanice a související servisní infrastruktury ukazujeme, že zvládáme nejen dopravu, ale také technologie. A to je přesně to, co je pro budoucí dopravu šetrnou ke klimatu potřeba. H2goesRail a spolupráce se společností Siemens Mobility je proto důležitým krokem k postupnému vyřazení nafty a ekologizaci našeho vozového parku.“

Dvouvozová jednotka Mireo Plus H pro projekt H2goesRail má dojezd až 800 kilometrů, je stejně výkonná jako elektrické trakční jednotky a disponuje vysokým trakčním výkonem 1,7 MW se zrychlením až 1,1 m/s² a maximální provozní rychlostí až 160 km/h. Třívozová verze jednotek má dojezd 1 000 kilometrů.

Klíčovým prvkem pro to, aby vodíková technologie byla v každodenním provozu konkurenceschopná ve srovnání s dosud používanou naftou, je rychlý proces doplňování paliva. Společnost DB proto vyvinula nový postup, díky němuž je doplňování paliva do vodíkové jednotky poprvé stejně rychlé jako doplňování paliva do dieselové soupravy. To je důležitý aspekt s ohledem na úzce časově vymezený sled vlaků v regionální dopravě DB.

Vodíková vozidla jsou obzvláště šetrnou technologií pohonu, protože jezdí na ekologický vodík s nulovými emisemi – vypouštěna je pouze vodní pára, žádné emise CO2. Vezmeme-li jako příklad projekt H2goesRail, pak vyloučení nafty na trase mezi Tübingenem a Pforzheimem vede k úspoře přibližně 330 tun CO2 ročně. V závislosti na profilu trasy může Mireo Plus H obecně ušetřit 520 tun CO2 ročně (počítáno na 200 000 kilometrů).

Vodík vyrábí společnost DB Energie v Tübingenu pomocí ekologické elektřiny odebírané přímo z trolejového trakčního vedení. Aby bylo možné vodíková vozidla udržovat, bude závod DB v Ulmu odpovídajícím způsobem vybaven. Jednotka Mireo Plus H zahájí zkušební provoz v Bádensku-Württembersku v roce 2023. Od roku 2024 bude v rámci projektu H2goesRail provozována v rámci pravidelné osobní dopravy mezi Tübingenem, Horbem a Pforzheimem, kde nahradí dieselový motorový vůz. Siemens Mobility a Deutsche Bahn představí projekt H2goesRail a Mireo Plus H také na největším světovém veletrhu železniční techniky InnoTrans 2022 v Berlíně.

Vodíkový pohon 

U vodíkového pohonu s technologií palivových článků vzniká elektrická energie reakcí vodíku a kyslíku a vodní pára jako „odpadní produkt“. Používání těchto vozidel je pro DB cestou, jak se stát klimaticky neutrální a nahradit dieselová vozidla vozidly s alternativními zdroji energie. K výrobě ekologického (zeleného) vodíku elektrolýzou se používá (zelená) elektřina z obnovitelných zdrojů energie, tedy z větrných a solárních elektráren. DB Energie zajišťuje dodávky vodíku.

Mireo Plus H 

Společnost Siemens Mobility vyvíjí dvouvozovou regionální jednotku s vodíkovým pohonem nejnovější generace pro jednoroční testovací provoz s cestujícími. Skládá se z palivového článku a vyrovnávací lithium-iontové baterie. Mireo Plus H bude mít stejný trakční výkon jako elektrické trakční jednotky s trolejovým napájením a dojezd až 800 kilometrů, v závislosti na provozních podmínkách, jako je roční období nebo charakter tratě. Varianta se třemi vozy bude mít dojezd 1 000 kilometrů. Vozidlo se vyznačuje nízkými náklady na životní cyklus díky nízkým nákladům na údržbu a servis a maximální provozní rychlostí 160 kilometrů za hodinu.

Plnicí stanice 

DB vyvíjí, testuje a optimalizuje infrastrukturu potřebnou pro dodávky vodíku. Vodík se vyrábí elektrolýzou v závodě DB v Tübingenu, zelená elektřina potřebná k tomuto účelu pochází přímo z trolejového trakčního vedení. V elektrolyzéru se voda štěpí na vodík a kyslík pomocí zelené elektřiny z větrných a solárních elektráren. Vodík stlačený v kompresoru se skladuje v mobilní skladovací nádrži. Před doplněním paliva se zelené palivo upraví a ochladí. Mobilní zařízení umožňuje další testovací projekty na dosud neelektrifikovaných trasách.

Rychlé doplňování paliva 

Jednotka se doplňuje vodíkem novým způsobem: poprvé to netrvá déle než doplňování paliva u dieselové soupravy. To je důležitý aspekt s ohledem na úzce časově vymezený sled vlaků v regionální dopravě DB. Tím se vodíková technologie stává v každodenním provozu konkurenceschopnou ve srovnání s dosud používanou naftou.

Údržba 

Dílna DB Regio v Ulmu je přestavěna na údržbu vodíkových trakčních jednotek. Údržbu vodíkového vozidla zde pak mohou provádět odborně vyškolení zaměstnanci DB Regio s podporou zaměstnanců Siemens Mobility.

Provoz v osobní přepravě

Po zkušební fázi bude vozidlo Mireo Plus H od roku 2024 po dobu jednoho roku nasazeno v osobní dopravě mezi městy Tübingen, Horb a Pforzheim. Plánuje se přibližně 120 000 kilometrů pravidelného železničního provozu. Trasa je vhodná zejména díky příkladné četnosti jízdních řádů pro regionální dopravu a rozmanité topografii. Jednotka Mireo Plus H od společnosti Siemens nahradí motorovou trakční jednotku, která se na této trati obvykle používá, a ušetří přibližně 330 tun CO2. Strojvedoucí budou speciálně vyškoleni pro jízdu ve vozidle a budou jej řídit v režimu pro cestující.

zdroj: tisková zpráva, foto: Deutsche Bahn

42 komentářů u “Deutsche Bahn představily vodíkový vlak s dojezdem 800 km”

  1. Pro ty inteligentnější a nehysterické uživatele přeposílám odkaz na skvělou analýzu Reuters, proč je embargo ruské ropy v EU nevynutitelné a proč se Maďarsko nevzdá novodobého Klondiku, který se před ním otevírá
    hxxps://www.reuters.com/article/ukraine-crisis-oil-trace-idAFL2N2WX0J1

  2. Hele chlapi, uvažujte. Vyrábět vodík z přebytků OZE elektřiny je ekonomický nesmysl. Je hloupost provozovat drahé elektrolyzéry pár stovek hodin za rok.
    Mnohem realističtější je výroba vodíku z vlastního zdroje s relativně vysokým koeficientem využití (offshore VtE, VtE s FVE). Ten naopak bude vydělávat na demand response, když bude cena elektřiny dost vysoko, vypnou se elektrolyzéry a elektřina se bude prodávat do sítě.

    1. Samozřejmě. Na výrobu vodíku budou potřeba nové zdroje. Nedá se spoléhat na náhodné přebytky. V tomto případě nejde jen o výrobu elektrické energie, ale H2 má přesah i do dalších odvětví energetiky, hlavně teplárenství a a taky chemického průmyslu. Spotřeba energie bude x násobně vyšší. Pokud se koukám na běžnou čtyčlennou domácnost, tak za rok je to asi 7 MWh tepla a asi 3 MWh elektřiny ročně. Takže odhaduji minimálně 2x.

        1. Ropa probém není. Když se podíváte, kolik procent se spotřebuje v petrochemickém průmyslu na výrobu plastů z ropy ap., tak budete překvapený. I přes obrovská množství plastových odpadů, to jsou jednotky procent. Zbytek vyletí komíny nebo výfuky. Kromě toho, se většina výrobků (i plastů samozřejmě) dá dělat i z jiných surovin.

  3. Nejsem zastance vodiku. Ale kdyz bude elektrolyzer umisten nekde pobliz zastavbe, tak bude mozne pouzivat ty ztraty k vytapeni. Ztraty se premenuji na tepelnou energii a kdyz bude cely proces dobre navrzen, tak vlastne zadne velke ztraty nebudou. V zime se pouzije odpadni teplo k vytapeni a v lete aspon na pripravu TUV. Elektrolyzer neni zadna obri fabrika a tudiz bude mozne ji umistit i na sidlisti. Ostatne uhelne elektrarny maji podobne ztraty a nikoho to ani nevzrusuje. Akorat takova uhelna elektrarna musi byt hodne daleko od mesta a horkovody se trochu prodrazi. Vodik ma oproti uhelkam vyhody.

    1. Jenže pokud chceš použít na výrobu vodíku jen přebytky z OZE (aby to vůbec mohlo dávat smysl), budeš mít odpadní teplo nárazově a částečně mimo topnou sezónu. Takže další ,, záložní“ zdroje na výrobu tepla. S čeho??… Pořád věřím, že by bylo lepší podobně jako výrobu el.en. decentralizovat a hlavně diverzifikovat i její akumulaci. Je to jen o snaze a úsilí….Vodík má tolik ztrát a omezení…no nevím jestli je to sázka na správnou kartu🥴

      1. Pokud by se pouzivaly na vyrobu H2 jen prebytky, tak o ztratach neni nutne mluvit, protoze jinak by ty prebytky skoncily nevyuzite a ztrata by byla 100%. Mame cil vyrabet 80% EE z OZE a tim padem bude nutne mit takove kapacity, aby se vyroba H2 mohla udrzet skoro cely rok. V noci samozrejme jen z VtE. A pak se musi porovnavat alternativa topeni v primotopech a nebo oklikou pres vyrobu H2 a vyuzitim 60% odpadniho tepla k vytapeni a zaroven vytvoreni mnohem hodnotnejsiho H2.

        1. Mě to pořád (intuitivně) nevychází: i když bude 100%ee z OZE, tak přebytky budou hlavně v létě přes den (slunce+vítr) a to odpadní teplo zase tolik nepotřebujem…V létě přes noc a v zimě pořád, budou přebytky jen z větru a budeme rádi, když energetiku utáhneme a výroba vodíku určitě ne trvalá…Ono aby to bylo jak píšeš, by musely být letní přebytky násobky spotřeby a to by bylo pak z léta tolik vodíku, že by zase zimní výroba už byla navíc. Začarovaný kruh… Samozřejmě že je 100% OZE v našich silách (navíc máme i jiné zdroje než solar a eoliku), ale vodík dost možná nezapadá do konceptu… Chápu že jde o důsledky ukrajinské krize, ale narychlo vodíkovou energetiku stejně nevybudujem a napomalo by to šlo asi efektivněji.

  4. Dovolím si přidat krátký komentář k celé problematice vodíku. Ten je potřeba brát jako medium pro akumulaci energie, ne primárně jako palivo. Výroba a logistika vodíku je poměrně náročná a je spojená s poměrně nízkou účinností celého cyklu. Situace u DB je ale na rozdíl od ČR velice specifická. Pro napájení německých tratí (asi 20000km) slouží speciální jednofázová drážní síť na frekvenci 16,7Hz. DB vlastní celou řadu elektráren o výkonu v řádech GW a roční spotřebou přes 12TWh. K propojení Německa slouží mimo jiné zhruba 8000km jednofázových 110kV vedení. V rámci těchto zdrojů je k dispozici poměrně vysoký výkon větrných elektráren. Pokud hodně fouká, tak se v této ostrovní síti objeví přebytky energie, takže než by se měly větrné turbíny „vylopatkovat“ a uměle tak snižovat výkon, vyplatí se v oblastech těchto přebytků nainstalovat výkonné elektrolyzéry, které tyhle přebytky přemění na vodík. Jelikož je pro DB tato energie de facto zdarma, tak se vyplatí tuto energii uložit do vodíku i za cenu poměrně nízké účinnosti. Pak lze opravdu mluvit o „zeleném“ vodíku, protože se tímto způsobem vodík opravdu vyrábí čistě z OZE. DB má zejména na severu Německa poměrně dlouhé úseky neelektrifikovaných tratí, které by nešlo efektivně vyjezdit bateriovým vozidlem.
    V ČR je situace diametrálně odlišná. Napájení drah funguje na úplně jiném principu a přebytky z OZE zde máme minimální. Zároveň zde nejsou neelektrifikované úseky zdaleka tak dlouhé a lze je vyjezdit v naprosté většině bateriovým vozidlem s dojezdem 80km. Proto zde vodíková vozidla na rozdíl od Německa nemají žádný smysl.

      1. Díky. Je to dáno historicky systémem na jiné frekvenci 15kV/16,7Hz. Na výrobu bylo nutné používat zvláštní zařízení, takže si dráha začla elektřinu ve velkém vyrábět sama. Výhodou je velice tvrdá síť a zaručena možnost rekuperace. U nás by se dalo o něčem podobném taky uvažovat (ne v takovém rozsahu) při elektrifikaci systémem 25kV/50Hz na jedné fázi.

            1. a jak tu hotovou elektrinu dostanete do vlaku kdyz neni na elektrizovane trati? tak asi vedi co delaji ne?

              bylo by dobre si uvedomit, ze EE z OZE bude s velkou pravdepodobnosti uz trvale levnejsi, nez ropa, takze vodik opravdu bude do budoucna davat smysl, i pres velke ztraty – a pripravenym stesti preje

                1. Nechal bych tyhle úvahy na později. Němci do toho jdou, mají svoje důvody, které jsou hezky popsané v úvodním vláknu od Radka Šindela.

            1. Ze zeleneho vodiku a CO2 ze vzduchu lze syntetizovat jakykoliv produkt na ktery se dnes pouziva ropa a plyn. Vsechno to jsou uhlovodiky. A kvuli tomu je vodik tak dulezity. Ale na paleni v autech ho je skoda. Navic nikdo nerika, ze se prestane ropa pouzivat v chemii. Pouze se nebude pouzivat russka. Ta je krvava.

Napsat komentář