Deutsche Bahn (DB) a Siemens Mobility pokračují v dopravní revoluci směřující k železniční dopravě šetrné ke klimatu. 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.