Alternative Antriebe und Kraftstoffe

Der Blick auf die Schiene zeigt aber auch: nicht alle Strecken sind elektrifiziert und werden es auch in Zukunft nicht sein. Vor allem auf wenig befahrenen Strecken, im Rangierverkehr oder bei Bauarbeiten sind auch weiterhin Fahrzeuge gefragt, die ohne Oberleitung fahren. Hier kommen heute noch Dieselfahrzeuge zum Einsatz, rund 3.000 betreibt die DB aktuell – von schweren Rangierloks im Güterverkehr bis hin zu leichten Triebwagen im Regionalverkehr. Um auch hier klimafreundlich unterwegs zu sein, setzt die DB auf innovative und technologieoffene Lösungen im Bereich der alternativen Antriebe und Kraftstoffe. Diese neuen Technologien müssen alltagstauglich sein, denn Eisenbahn findet immer unter freiem Himmel statt, ob bei minus 30 Grad oder bei schönstem Sonnenschein. Robustheit ist hier ein wesentlicher Faktor.

So unterschiedlich die technischen und infrastrukturellen Voraussetzungen sind, so unterschiedlich müssen auch die Lösungen sein. Daher verfolgt die DB eine zweigeteilte Strategie: 

• Bei Bestandsfahrzeugen kommen bei der DB seit 2022 alternative Kraftstoffe, wie der aus Abfallstoffen erzeugte Biokraftstoff HVO (Hydrotreated Vegetable Oil), zum Einsatz.
• Bei Neufahrzeugen setzt die Deutsche Bahn auf neue Antriebsformen - wie etwa Wasserstoff und Batterie-Technologie.

Mit HVO können Dieselfahrzeuge weiterfahren, ohne dass sie eine technische Umrüstung benötigen. Auch ältere Lokomotiven fahren uneingeschränkt mit dem alternativen Kraftstoff. Das ist nachhaltig und ressourcenschonend, denn funktionsfähige Züge müssen somit nicht vorzeitig ausrangiert werden. Der Biokraftstoff wird aus biologischen Rest- und Abfallstoffen hergestellt, beispielsweise aus tierischen Fetten aus der Nahrungsmittelverarbeitung, Altspeiseöl oder Gülle. Für die Produktion werden daher keine zusätzlichen Anbauflächen genutzt, die in Konkurrenz mit der Nahrungs- und Futtermittelproduktion stehen könnten. Außerdem ist der Biokraftstoff, den die DB bezieht, frei von Palmöl.

Infografik: So entsteht HVO

Beispiele für HVO im Einsatz:

Bei Neufahrzeugen erprobt die DB unter anderem den Einsatz von Wasserstoff auf der Schiene. Wasserstoffzüge sollen Dieseltriebzüge im Regionalverkehr ersetzen und dadurch die CO₂-Emissionen auf der Schiene weiter reduzieren. Denn grüner Wasserstoff ist emissionsfrei – ausgestoßen wird nur Wasserdampf, kein CO₂.

Beispiele für Wasserstoff im Einsatz:

Wasserstoff-Gesamtprojekt H2goesRail

Dr. Richard Lutz, Vorstandsvorsitzender DB AG, an der mobilen Wasserstofftankstelle

Gemeinsam mit Siemens Mobility entwickelt und testet die Deutsche Bahn beispielsweise im Projekt H2goesRail ein innovatives Wasserstoff-Gesamtsystem bestehend aus Tankstelle, Zug und Instandhaltungsinfrastruktur.

Die DB erarbeitet in diesem Projekt eine mobile Tankstelle, deren intelligente Steuerung eine Schnellbetankung von Wasserstoff-Zügen ermöglicht.

So kann ein Zug in derselben Zeit betankt werden wie ein Dieselzug. Ein Schlüsselelement, um Wasserstoff im Betriebsalltag konkurrenzfähig zu machen.

Der grüne Wasserstoff wird direkt vor Ort durch Elektrolyse hergestellt. Siemens hat den zweiteiligen Regionalzug Mireo Plus H entwickelt, der eine Reichweite von bis zu 800 Kilometern und eine Höchstgeschwindigkeit von 160 Stundenkilometern erreichen kann.

Das neue Wasserstoffgesamtsystem soll ab 2024 im regulären Fahrgasteinsatz zwischen Tübingen, Horb und Pforzheim in Betrieb gehen und die dort fahrenden Dieseltriebwagen ersetzen. Durch den Wechsel der Antriebsart ergeben sich auf der Strecke CO₂-Einsparungen von ca. 330 Tonnen pro Jahr.

Neben dem Einsatz von Wasserstoff setzt die DB auch auf klimafreundliche Akku-Technologie. Gemeinsam mit Alstom hat die DB beispielsweise den ersten Alstom-Akkuzug erfolgreich im Fahrgastbetrieb getestet. Bis Anfang Mai 2022 war der Zug auf insgesamt 30.000 Testkilometern in Baden-Württemberg auf der Strecke Stuttgart–Horb unterwegs, um die Leistungsfähigkeit des Zuges auf unterschiedlichen Streckenprofilen zu testen und verschiedene Ladeszenarien zu erproben.

Auch die Entwicklung einer neuen innovativen Energie-Infrastruktur ist ein wichtiger Beitrag für den Ausstieg aus dem Diesel. Dafür entwickelt die DB sogenannte Oberleitungsinseln. Statt einer durchgängigen Elektrifizierung jedes Gleiskilometers ist mit dieser neuen Technologie nur noch die Elektrifizierung kurzer Streckenabschnitte oder eines Bahnhofs nötig. Klimafreundliche Akkuzüge können dann das kurze Stück Oberleitung zum Aufladen ihrer Akkus für Fahrten in einem nicht elektrifizierten Abschnitt nutzen.

Infografik: Neue Oberleitungsinseln ersetzen Dieselverkehre

In Schleswig-Holstein soll diese Form der teilweisen Strecken-Elektrifizierung im Dezember 2023 zum ersten Mal in Betrieb gehen. Auch in zwei weiteren Bundesländern kommen Oberleitungsinseln im Nahverkehr zum Einsatz: Im südlichen Rheinland-Pfalz sind die Vorplanungen bereits abgeschlossen; in der Region Rhein-Ruhr hat die Vorplanung begonnen.

Alternative Antriebe und Kraftstoffe spielen auch auf der Straße eine wichtige Rolle. Die DB-Tochter DB Regio Bus realisiert und plant derzeit an mehr als 35 Standorten in ganz Deutschland Projekte mit klimafreundlichen Antrieben. Die Palette reicht von alternativen Kraftstoffen, über den Einsatz von Wasserstoff- und Batteriebussen bis zum Umbau vorhandener Dieselfahrzeuge in Elektrobusse. 

So fährt die DB-Tochter Autokraft beispielsweise im Zuge des Wasserstoff-Pionierprojektes eFarm zwei Wasserstoffbusse im ÖPNV des Kreises Nordfriesland. Sie tanken den von "eFarm" regional produzierten Wasserstoff an zwei Tankstellen in Husum und Niebüll und bringen zu 100 Prozent emissionsfreie Mobilität auf die Straße. Auch in der Region Baden-Württemberg sind seit Ende 2021 fünf Elektrobusse in und um Ettlingen im Einsatz.

Auf dem Weg zur Klimaneutralität 2040 hat sich auch DB Regio Bus klare Ziele gesetzt: Bis 2038 soll der letzte Dieselbus ausgemustert werden. Ab 2030 werden planmäßig nur noch Busse mit emissionsfreien Antrieben beschafft. Insgesamt befinden sich ca. 5.000 Fahrzeuge in der Flotte der DB Regio Bus.

95 Prozent ihrer Traktionsleistung im Streckennetz fährt DB Cargo bereits mit klimafreundlichen Elektrolokomotiven.

Jedoch ist die sogenannte „letzte Meile“ zum Gleisanschluss der Kund:innen meist nur mit einem Verbrennungsmotor, sprich mit Dieselloks, befahrbar. Das bedeutet: Es muss von einer Lok auf die andere gekuppelt und rangiert werden. Das benötigt Ressourcen, Zeit und Personal.

Die Lösung lautet: Hybridantrieb. Die neue klimafreundliche Zweikraftlok fährt auf Strecken mit Oberleitung elektrisch, auf allen anderen Strecken ohne Oberleitung – beispielsweise, um auf das Werksgelände von Kund:innen zu fahren, schaltet sie in den Dieselbetrieb um. So können die Zweikraftloks künftig sowohl als Streckenloks für schwere Übergabefahrten als auch als Rangierloks eingesetzt werden. Ziel von DB Cargo ist es, bis 2030 rund 70 Prozent der Diesellokomotiven mit innovativen Antrieben auszustatten. Die Auslieferung der ersten Zweikraftloks startet 2024.

Mit den neuen Lokomotiven spart DB Cargo jährlich rund acht Millionen Liter Kraftstoff und 17.000 Tonnen CO₂. Zudem wird die Zweikraftlok künftig mit dem alternativen Biokraftstoff HVO (Hydrotreated Vegetable Oil) auf nichtelektrifizierten Streckenabschnitten betrieben. Damit sind Zweikraftloks künftig in der Lage, auch die letzte Meile CO₂­-neutral zu fahren.