erfahrungen mit biogenen kraftstoffen im schienenverkehr
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ERFAHRUNGEN MIT<br />
BIOGENEN KRAFTSTOFFEN<br />
IM SCHIENENVERKEHR<br />
Dr. Anne-Kathrin Bacher<br />
Prignitzer Eisenbahn GmbH
Gliederung<br />
• Vorstellung der Prignitzer Eisenbahn<br />
• Fahrzeuge <strong>im</strong> Probebetrieb<br />
• Fahrzeuge <strong>im</strong> Betrieb <strong>mit</strong> Biodiesel<br />
• Fahrzeuge <strong>im</strong> Betrieb <strong>mit</strong> Pflanzenöl<br />
• Winterbetrieb <strong>mit</strong> <strong>biogenen</strong> Kraftstoffen<br />
• Wahrung der Betriebssicherheit<br />
• Betankung der Schienenfahrzeuge <strong>mit</strong> Pflanzenöl<br />
• Zusammenfassung
Vorstellung Prignitzer Eisenbahn<br />
Prignitzer Eisenbahn GmbH<br />
• gegründet 1996 als eines der ersten privaten<br />
Schienenverkehrsunternehmen<br />
• Sitz ist in Putlitz <strong>im</strong> nördlichen Brandenburg<br />
• 2004 aufgekauft von Arriva<br />
• seit 2010 durch Übernahme Tochter der Netinera Deutschland<br />
GmbH<br />
• 25 moderne Nahverkehrszüge auf Strecken in der Prignitz, in<br />
Berlin und Nordrhein-Westfalen<br />
• 2.8 Mio. ZKm pro Jahr (2006-2010)
Streckennetz der PEG<br />
� Prignitznetz u. RB 12<br />
• 8 Nahverkehrstriebwagen - RS 1<br />
• 955.000 Zkm/p.a.<br />
• Biodieselbetrieb Mai 2004 bis<br />
April 2010<br />
� Oberhausen<br />
• 6 Nahverkehrstriebwagen - Talent<br />
• 730.000 ZKm/p.a.<br />
• Biodieselbetrieb von Oktober<br />
2006 bis Ende 2009<br />
� Westmünsterlandbahn<br />
• 11 Nahverkehrstriebwagen –<br />
Talent<br />
• 1.200.000 ZKm/p.a.<br />
• Biodieselbetrieb Sept. 2006 bis<br />
Dez. 2009
Biokraftstoffe bei der PEG<br />
1999 Umrüstung 12 VT 798 auf den Betrieb <strong>mit</strong> Rapsöl<br />
2004 Betriebsstart <strong>mit</strong> Biodiesel in Triebfahrzeugen BR 650 in<br />
Brandenburg (PEG)<br />
2004 Umrüstung von zwei Lokomotiven BR 212 auf den Betrieb<br />
<strong>mit</strong> Rapsöl<br />
2006 Betriebsstart <strong>mit</strong> Biodiesel in Triebfahrzeugen BR 643<br />
Nordrhein-Westfalen (PEG)<br />
2009 Ende der <strong>biogenen</strong> Kraftstoffe durch die Besteuerung
Fahrzeuge <strong>im</strong> Probebetrieb<br />
• 2001 Versuche <strong>mit</strong> ex DR BR 120<br />
(Taigatrommel)<br />
• Einsatz <strong>im</strong> Arbeitszugdienst und als<br />
Streckenlokomotive<br />
• langsamlaufender 2-Takt-Motor <strong>mit</strong><br />
Direkteinspritzung<br />
• Umrüstung <strong>im</strong> Eintanksystem<br />
• Betrieb <strong>mit</strong> reinem Pflanzenöl<br />
• Aufgrund vieler Probleme wurden die<br />
Versuche eingestellt.<br />
• Diese Fahrzeuge sind bei uns nicht mehr <strong>im</strong><br />
Einsatz.
Fahrzeuge <strong>im</strong> Probebetrieb<br />
� BR 346<br />
• Versuchsbetrieb <strong>mit</strong> V 60 BR 346 <strong>mit</strong><br />
reinem Pflanzenöl<br />
• Einsatz <strong>im</strong> Rangierdienst<br />
• Vorkammermotor 12 KVD A3<br />
• Bei einigen Typen gibt es Probleme<br />
<strong>mit</strong> den Einspritzpumpen.<br />
• Für die meisten Rangieraufgaben<br />
macht die Nutzung von Pflanzenöl<br />
keinen Sinn.
Fahrzeuge <strong>im</strong> Probebetrieb<br />
Umrüstung Powerpack VT 650<br />
Zweitanksystem:<br />
• Der Motor wird vorgewärmt und <strong>mit</strong><br />
Dieselkraftstoff gestartet. Bei Erreichen<br />
der Betriebstemperatur wird automatisch<br />
auf Pflanzenölkraftstoff umgeschaltet.<br />
• Dieseltank wird zum Pflanzenöltank,<br />
Heizöltank wird zum Dieseltank!<br />
• Meldeleuchten Dieselbetrieb<br />
• Taster „Motor aus“ <strong>mit</strong> 10 min.<br />
Zeitverzögerung nur bei eingeschaltetem<br />
Führerstand<br />
• ein zusätzliches Thermostat <strong>im</strong><br />
Schaltschrank für die Umschaltung<br />
Dieselkraftstoff auf Pflanzenöl<br />
Kraftstoffkreislauf Zweitanksystem RS 1<br />
Kraft stoffdoppelfilter<br />
Handpumpe<br />
T<br />
Vorfilter<br />
Mag netventil<br />
Wärmetauscher<br />
Handpu mpe<br />
Kraftstoffpumpe<br />
max. 1 ,5 bar<br />
Motor<br />
T<br />
Pflanzenöltank<br />
Dieseltank<br />
Magnetve ntil<br />
Rückschlag ventil 0,2 bar
Fahrzeuge <strong>im</strong> Probebetrieb<br />
Triebfahrzeuge der Baureihen 650 und 643<br />
(RegioShuttle und Talent)<br />
• Einsatz von 50% Pflanzenölgemisch <strong>mit</strong> Diesel<br />
lief <strong>im</strong> zeitlich begrenzten Betrieb problemlos.<br />
• Einsatz von reinem Pflanzenöl führte <strong>im</strong><br />
Probebetrieb zu starken Ablagerungen <strong>im</strong><br />
Brennraum trotz 2-Tanksystem.<br />
• Für einen dauerhaften, sicheren Betrieb <strong>mit</strong><br />
Pflanzenöl sind weitere Untersuchungen<br />
notwendig.
Fahrzeuge <strong>im</strong> Betrieb <strong>mit</strong> Biodiesel<br />
� BR 650 „RegioShuttle“<br />
• Hersteller Fa. Stadler Pankow<br />
• Einsatz <strong>im</strong> SPNV in der Prignitz<br />
• 2 x MAN 6-Zylindermotor LUH 2866<br />
Direkteinspritzer, liegend Unterflur<br />
• Herstellerfreigabe für Biodiesel<br />
• Mehrverbrauch gegenüber Diesel ist<br />
schwer zu beziffern<br />
• Betrieb <strong>mit</strong> Biodiesel von Mai 2004 bis<br />
April 2010
Fahrzeuge <strong>im</strong> Betrieb <strong>mit</strong> Biodiesel<br />
Liter/100 km<br />
Verbrauchsstatistik BR 650<br />
90,0<br />
80,0<br />
70,0<br />
60,0<br />
50,0<br />
40,0<br />
30,0<br />
20,0<br />
10,0<br />
0,0<br />
Monate
Fahrzeuge <strong>im</strong> Betrieb <strong>mit</strong> Biodiesel<br />
• BR 643 Talent<br />
• Hersteller Bombardier in Aachen<br />
• Einsatz <strong>im</strong> SPNV in NRW<br />
• 2 x MTU 6R183 Motor liegend,<br />
Unterflur<br />
• Umrüstung des Kraftstoffsystems war<br />
notwendig, da das Fahrzeug von<br />
Bombardier nicht biodieseltauglich<br />
ausgeliefert wurde.
Fahrzeuge <strong>im</strong> Betrieb <strong>mit</strong> Pflanzenöl<br />
Schienenbusse VT 798<br />
• Pflanzenölumrüstungen 1999 <strong>mit</strong> Elsbett<br />
• Einsatz <strong>im</strong> SPNV in der Prignitz, jetzt<br />
außer Betrieb<br />
• Vorkammermotor, Büssing<br />
• Umrüstung <strong>mit</strong> Eintanksystem
Fahrzeuge <strong>im</strong> Betrieb <strong>mit</strong> Pflanzenöl<br />
• BR 212 (V100 West)<br />
• Zwei Lokomotiven <strong>im</strong> Einsatz als<br />
Streckenlokomotive in Doppeltraktion<br />
• Umrüstung Oktober 2004 und April 2005<br />
• Vorkammermotor 12 Zylinder MB 835<br />
• 2-Tank-System aufgrund unserer Erfahrungen<br />
aus dem Betriebsdienst. Die Umschaltung auf<br />
Pflanzenöl geschieht automatisch.<br />
• Für Einsätze <strong>im</strong> Arbeitszug-Dienst oder bei<br />
Vermietung muss die ursprüngliche<br />
Kraftstoffanlage intakt bleiben.
Einsichten V100
Winterbetrieb <strong>mit</strong> <strong>biogenen</strong> Kraftstoffen<br />
Biodiesel:<br />
• Die Viskosität von Biodiesel steigt <strong>mit</strong> sinkender Temperatur <strong>im</strong> Gegensatz zu<br />
Diesel. Das führt zu vermehrten Filterverstopfungen.<br />
• Wintertauglichkeit nach DIN bis -20°C. Ab -21°C gab es <strong>im</strong><br />
Ostbrandenburgnetz massive Ausfälle.<br />
Pflanzenöl:<br />
• Stockpunkt Pflanzenöl liegt bei ca. -8°C.<br />
• Es wird <strong>im</strong> Betrieb durch den Rücklauf erwärmt, so dass es über Nacht nicht auf<br />
Außentemperatur abkühlt.<br />
• Winter 2005/2006 war eine Unterbrechung aufgrund des eingefrorenen<br />
Zapfschlauchs am Tank nötig. (Nachttemperaturen bei -16°C)
Wahrung der Betriebssicherheit bei Pflanzenölbetrieb<br />
Kraftstoffqualität Pflanzenöl:<br />
Die Motoren werden nur <strong>mit</strong> Pflanzenöl nach Weihenstephaner Standard betrieben.<br />
Vollraffiniertes Rapsöl <strong>mit</strong> noch geringeren Gehalten an Phospholipiden.<br />
Motorölqualität:<br />
Das Motoröl muss regelmäßig auf seine Viskosität und den Gehalt an<br />
unverbranntem Kraftstoff überprüft werden. Dadurch können Probleme bei der<br />
Verbrennung erkannt werden. Die Auswertungen dienen als Grundlage für die<br />
Festlegung der Ölwechselintervalle auch bei Biodieselbetrieb.<br />
Kraftstofftemperatur:<br />
Die Kraftstofftemperatur (Pflanzenöl) vor der Einspritzung muss regelmäßig<br />
überprüft werden um ein stabiles Einspritzbild über alle Außentemperaturbereiche<br />
zu gewährleisten.<br />
Zweitanksystem:<br />
Start und Abschaltung <strong>mit</strong> Diesel gewährt Betriebssicherheit bei jeder<br />
Außentemperatur.
Betankung der Schienenfahrzeuge<br />
• Pflanzenöl ist vom Bundesumweltamt als nicht wassergefährdend eingestuft.<br />
• Auf eigener Infrastruktur keine Auflagen nach Wasserhaushaltsgesetz.<br />
• Kesselwagen <strong>mit</strong> Pumpe und evtl. Notstromaggregat oder einwandiger Tank <strong>mit</strong><br />
Tankstelle. Handhabung <strong>mit</strong> Sorgfalt.<br />
• Achtung bei Ölabscheidern.<br />
• Auf DB Gleisen sollten die zuständigen Stellen bei DB informiert werden.
Zusammenfassung<br />
• In der Prignitzer Eisenbahn wurden in den Jahren 1999 – 2009<br />
umfangreiche Erfahrungen <strong>mit</strong> Biodiesel und Pflanzenöl in Triebwagen und<br />
Lokomotiven gemacht.<br />
• Moderne Triebwagen <strong>mit</strong> direkteinspritzenden Motoren lassen sich derzeit<br />
nur <strong>mit</strong> Biodiesel betriebssicher betreiben. Aber auch dafür sind teilweise<br />
Umrüstungen notwendig.<br />
• Für den Betrieb <strong>mit</strong> Pflanzenöl sind bei diesen Fahrzeugen weitergehende<br />
Untersuchungen notwendig.<br />
• Streckendiesellokomotiven <strong>mit</strong> Vorkammermotoren lassen sich <strong>mit</strong><br />
entsprechender Umrüstung betriebssicher <strong>mit</strong> Pflanzenöl betreiben.
Vielen Dank für Ihre<br />
Aufmerksamkeit