Der SSB- Brennstoffzellenbus - Mobilität 21
Der SSB- Brennstoffzellenbus - Mobilität 21
Der SSB- Brennstoffzellenbus - Mobilität 21
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<strong>Der</strong> <strong>SSB</strong>-<br />
<strong>Brennstoffzellenbus</strong><br />
Stuttgarter Straßenbahnen AG<br />
Schockenriedstr. 50<br />
70565 Stuttgart<br />
www.ssb-ag.de
Die Busgeschichte der <strong>SSB</strong> beginnt am<br />
29. September 1926. Damals startete<br />
das Unternehmen mit der als Schnellverbindung<br />
konzipierten Linie A vom<br />
Stuttgarter Westen nach Cannstatt. Über<br />
die Jahre hinweg ist das <strong>SSB</strong>-Busnetz<br />
ständig gewachsen, heute sind auf über<br />
50 Linien rund 250 Busse bis weit in<br />
die Region hinaus im Einsatz. Täglich<br />
fahren etwa 170.000 Fahrgäste mit<br />
Bussen, etwa ein Drittel aller <strong>SSB</strong>-<br />
Kunden.<br />
Mit Bussen verbindet die <strong>SSB</strong> immer<br />
auch innovative Projekte. Obwohl sie<br />
oft mit nicht unerheblichen Investitionen<br />
verbunden sind, versucht die <strong>SSB</strong>,<br />
neue Technologien zu fördern. Für das<br />
Unternehmen ist es wichtig, frühzeitig<br />
in die Weiterentwicklungen bei der<br />
Bustechnik einbezogen zu werden.<br />
Zum einen lassen sich dabei Erfahrungen<br />
aus der Praxis in diese Entwicklungen<br />
einbringen, zum anderen kann<br />
sich das Unternehmen auf bevorstehende<br />
Innovationen einstellen. So ist<br />
das Brennstoffzellenprojekt nicht das<br />
erste Projekt, bei dem die <strong>SSB</strong> durch<br />
Praxiserfahrungen zur Entwicklungsarbeit<br />
beiträgt.<br />
Bereits zwischen 1979 und 1984 hatte<br />
sich die <strong>SSB</strong> mit 13 Hybrid-Bussen an<br />
einem Feldversuch mit elektrischen<br />
Antrieben beteiligt. <strong>Der</strong> Strom kam aus<br />
einem rund 3.000 kg schweren Bleibatterie-Satz.<br />
Die Batterien wurden bei<br />
der Fahrt in weniger dicht besiedelten<br />
Gebieten durch einen mitgeführten<br />
Dieselgenerator nachgeladen.
Zwischen 1997 und 2003 sammelte die<br />
<strong>SSB</strong> weitere Erfahrungen auf dem Gebiet<br />
des elektrischen Antriebs von Bussen.<br />
Damals startete ein Pilotprojekt<br />
mit 17 dieselelektrischen Gelenkbussen<br />
und zwei dieselelektrischen Solobussen,<br />
die bis Frühjahr 2003 auf der Linie<br />
42 im Einsatz waren. Die Motoren<br />
wurden von einem Dieselgenerator mit<br />
Strom versorgt. Dieser Feldversuch war<br />
bereits 1997 im Hinblick auf den zukünftigen<br />
Einsatz der Brennstoffzelle<br />
initiiert worden.<br />
Bei den <strong>Brennstoffzellenbus</strong>sen wird<br />
der Dieselgenerator nun durch die<br />
Brennstoffzellen ersetzt. Nicht zuletzt<br />
ist der Einsatz der Brennstoffzelle auch<br />
eine logische Weiterentwicklung der in<br />
den ersten Niederflurfahrzeugen eingesetzten<br />
dieselelektrischen Antriebe.<br />
<strong>Brennstoffzellenbus</strong>se sind umweltfreundlicher<br />
und leiser als herkömmliche<br />
Busse, und sie nutzen Kraftstoffe,<br />
die aus erneuerbaren Energien hergestellt<br />
werden können.
Ein Fest im Schloss<br />
zur Begrüßung<br />
Die Beschäftigten der Finanzdirektion<br />
blickten neugierig aus den Fenstern<br />
ihrer Büros im Neuen Schloss: Mit einem<br />
lauten Geklapper kippte am 4.<br />
November vergangenen Jahres eine<br />
Dominokette mit über hundert, fast einen<br />
Meter hohen Dominosteinen um.<br />
Zuvor hatte Stuttgarts Oberbürgermeister<br />
Schuster von DaimlerChrysler<br />
Vorstand Jürgen Weber symbolisch<br />
den Schlüssel für die Busse überreicht<br />
bekommen und in einen der Steine<br />
eingepasst. Als schließlich der letzte<br />
der Steine gegen die im Innenhof des<br />
Schlosses aufgestellte Busbox stieß,<br />
flog deren Tür auf und – gefolgt von<br />
einer laut schmetternden Marching<br />
Band – hatten die <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
ihren Auftritt.<br />
Anlass für diese besondere Show war<br />
die offizielle Übergabe der drei <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
an die <strong>SSB</strong>, bevor die<br />
Busse tags darauf in den Linieneinsatz<br />
kamen. <strong>Der</strong> Übergabe im Schlosshof<br />
ging als offizieller Teil im Marmorsaal<br />
des Neuen Schlosses eine kurze Diskussionsrunde<br />
voraus.<br />
Busse seit September 2003 in Stuttgart<br />
Bereits Mitte bzw. Ende September<br />
2003 waren die drei Busse mit eigener<br />
Kraft vom Werk Mannheim in den<br />
<strong>SSB</strong>-Betriebshof Gaisburg gekommen<br />
und in der Buswerkstatt erstmal gründlich<br />
inspiziert worden. Das gesamte<br />
Projekt wird vom Leiter Kfz-Werkstätten,<br />
Markus Wiedemann betreut.<br />
Es folgten die Einweisung der sechs eigens<br />
für den Test ausgewählten Fahrer<br />
der <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se und die ersten<br />
Probefahrten. „Die Busse fahren<br />
sich gut“, so die Reaktionen der Kollegen<br />
vom Bus, Enzo Perconte, Peter<br />
Schweitzer, Bruno Wacker, Ralf Alles,<br />
Jürgen Hommel und Udo Becker. In<br />
kurzer Zeit erfuhren sie alles über die<br />
Technik, die Bedienung, Besonderheiten<br />
und Störungshinweise. Auch mussten<br />
sie sich mit der Wasserstoff-Tankstelle<br />
auf dem Gelände der EnBW in Gaisburg<br />
vertraut machen. Denn tanken ist<br />
in ihrem Job als Busfahrer jetzt ebenso<br />
inbegriffen, wie Checks vor und nach<br />
jedem Einsatz, die protokolliert werden<br />
müssen.
Rückblick<br />
Vor fast drei Jahren: <strong>Der</strong> Vertrag<br />
Für die <strong>SSB</strong> begann das Projekt „Brennstoffzelle“<br />
vor über drei Jahren. Am<br />
Dienstag, 20. März 2001, war der große<br />
Tag. Damals wurde von der <strong>SSB</strong><br />
und EvoBus DaimlerChrysler der Vertrag<br />
über den Kauf von drei Brennstoffzellen-Busse<br />
unterzeichnet. Star<br />
der anschließenden Pressekonferenz<br />
auf dem Stuttgarter Schlossplatz war<br />
noch der Nebus, eine Abkürzung für<br />
„New Electric Bus“. Dieser erste <strong>Brennstoffzellenbus</strong><br />
von DaimlerChrysler<br />
wurde 1997 vorgestellt. Mit ihm wurden<br />
erstmals die Einsatzmöglichkeit<br />
des Brennstoffzellen-Antriebs für Stadtbusse<br />
nachgewiesen. Nebus war auf<br />
Welttournee, er hatte in Oslo, Hamburg,<br />
Perth, Melbourne, Mexico City<br />
und Sacramento, Lissabon und vielen<br />
anderen Städten zu beweisen, dass<br />
Brennstoffzellenantrieb wohl eine Alternative<br />
auch im rauen Nahverkehr<br />
ist.
<strong>Der</strong> Bus<br />
Rund 240 Busse zählt die Busflotte der<br />
<strong>SSB</strong>. Davon sind über 70 Fahrzeuge<br />
vom Typ Citaro. Diese niederflurigen<br />
Stadtbusse setzt die <strong>SSB</strong> seit 2001 auf<br />
den Linien ein. Mit den <strong>Brennstoffzellenbus</strong>sen<br />
hat die <strong>SSB</strong> erstmals<br />
Solobusse mit drei Türen, eine Innenschwenktür<br />
und zwei Außenschwenk-<br />
Schiebetüren, im Einsatz. Alle drei<br />
Busse des Projekts haben die gleiche<br />
Ausstattung.<br />
Citaros haben sich bei den Nahverkehrsbetrieben<br />
bewährt, so dass es nahelag,<br />
auch für das Projekt Brennstoffzelle<br />
auf gewohnte Technik nicht zu<br />
verzichten und einen Standardbus umzurüsten.<br />
Brennstoffzellen, Speicherflaschen<br />
für den Wasserstoff und Kühleinrichtung<br />
für die Brennstoffzellen<br />
wurden auf das Dach verbannt, der<br />
Dieselmotor durch einen Elektromotor<br />
ersetzt. Geblieben sind der konventionelle<br />
Antrieb über Getriebe, Kardanwelle<br />
und Achse. <strong>Der</strong> Elektromotor<br />
leistet 205 Kw, rund 280 PS. Die Höchstgeschwindigkeit<br />
ist auf 70 Stundenkilometer<br />
begrenzt.
Die Technik hat nicht nur ihren Preis,<br />
sondern auch ihr Gewicht. Rund 2,3<br />
Tonnen schwerer ist ein <strong>Brennstoffzellenbus</strong><br />
im Vergleich zum Dieselmodell<br />
mit 11,8 Tonnen. So ist eine Richtung<br />
für die Weiterentwicklung dieser Zukunftstechnik<br />
bereits vorgegeben:<br />
<strong>Brennstoffzellenbus</strong>se der Zukunft<br />
müssen leichter werden, die Technik<br />
kleiner.<br />
Optisch fallen die Busse auf, akustisch<br />
nicht. Statt durch das typische Diesel-<br />
Motorgeräusch machen sich die Busse<br />
höchstens durch ein leises Pfeifen bemerkbar.<br />
Auch im Inneren sind die<br />
Busse gegenüber den anderen Bussen<br />
im Linienverkehr durch den Elektromotor<br />
wesentlich leiser. Einen herkömmlichen<br />
Auspuff sucht man vergebens,<br />
denn als „Abgas“ dampft reines<br />
Wasser aus dem Edelstahl-Auspuff an<br />
der Dachkante des Hecks.<br />
Die Zutaten für die Energieerzeugung<br />
liefern neun Gasflaschen auf dem<br />
Dach. Sie enthalten 44 Kilogramm reinen<br />
Wasserstoff, der mit einem Druck<br />
von 350 bar gespeichert ist. Bei den<br />
Gasflaschen handelt es sich um besonders<br />
robuste und leichte Kohlenfasertanks,<br />
die mit einer Aluminiumschicht<br />
ausgekleidet sind. Abhängig<br />
von den Bedingungen auf der Strecke<br />
kann ein Bus damit etwa 200 Kilometer<br />
fahren. <strong>Der</strong> Brennwert von einem<br />
Kilogramm Wasserstoff entspricht etwa<br />
dem von 3,4 Litern Diesel.<br />
Sind die Busse mit soviel Wasserstoff<br />
an Bord auch sicher? Die Busse sind<br />
sicher, das bestätigte der Technische<br />
Überwachungsverein. Denn die neue<br />
Technologie musste strengen Prüfungen<br />
standhalten. Die Busse werden, was die<br />
Sicherheitsbestimmungen betrifft, wie<br />
„Gasfahrzeuge“ behandelt, die inzwischen<br />
ja sogar auch in Tiefgaragen<br />
fahren dürfen. Entsprechend gibt es<br />
für die <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se keine Beschränkungen.<br />
Sie können überall fahren,<br />
auch in Tunnel.
Daten<br />
Länge: 11950 mm<br />
Breite: 2550 mm<br />
Höhe: 3690 mm<br />
E Motor: 205 KW Nennleistung<br />
Getriebe: 6 HP 592<br />
Speichervolumen: 1845 l<br />
Speicherdruck: 350 bar<br />
Achsübersetzung: AV 132 i = 6,2<br />
Reifengröße 295/60 R 22,5<br />
V max.: 70 Km/h<br />
Sitzplätze: 26 plus 2 Klappsitze<br />
Leergewicht: 14100 kg<br />
Achslast vorne: 5000 kg<br />
Achslast hinten: 9100 kg<br />
Klimaanlage: Webasto XXL<br />
Dachlast: ca. 3400 kg<br />
Semiaktives Fahrwerk<br />
(Elektrisch gesteuerte Stoßdämpfer Wabco)<br />
Wasserstofftanks<br />
Brennstoffzellen<br />
Kühleinheit<br />
Klimaanlage<br />
Elektromotor
Ein ganz besonderes Design<br />
Ein Zukunftsprojekt wie das der <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
in Stuttgart ist ein<br />
Projekt mit vielen Förderern. Das sollen<br />
die Fahrgäste auch sehen. Deshalb<br />
sind auf der Busfront alle Unternehmen<br />
mit Logo abgebildet, die das Projekt<br />
finanziell unterstützen. Auf der<br />
Heckseite des Busses sind darüber hinaus<br />
alle Unternehmen, die ihr technologisches<br />
Wissen eingebracht haben,<br />
oder das Projekt ideell unterstützt haben,<br />
zu finden.<br />
Auffallend ist die Seitengestaltung des<br />
„Fuel Cell Bus“, so die englische Bezeichnung<br />
für den <strong>Brennstoffzellenbus</strong>.<br />
<strong>Der</strong> Slogan der <strong>SSB</strong>, „Menschen bewegen<br />
Menschen“, wurde leicht verändert<br />
in „Ideen bewegen Menschen“. Und<br />
natürlich kann jeder lesen, dass es sich<br />
bei dem vorbeifahrenden Bus um den<br />
<strong>Brennstoffzellenbus</strong> handelt. Und damit<br />
man sieht, dass die Energie, mit<br />
der der Bus fährt, während der Fahrt<br />
durch eine chemische Reaktion erzeugt<br />
wird, sind die Bestandteile Wasser und<br />
Sauerstoff als Atome mit den entsprechenden<br />
Abkürzungen dargestellt.<br />
Gestaltet hat diese Beklebung<br />
die Stuttgarter Werbeagentur<br />
Bransch und Partner, langjähriger<br />
Werbepartner der <strong>SSB</strong>.
<strong>SSB</strong>-Partner im Projekt „CUTE“<br />
Clean Urban Transit For Europe<br />
Clean Urban Transport for<br />
Europe oder abgekürzt CUTE<br />
heißt das europäische Projekt,<br />
an dem neun Städte in<br />
sieben Ländern teilnehmen.<br />
Ein weiteres Projekt „Ectos“<br />
läuft parallel zu CUTE. Im<br />
Projekt „Ectos“ werden drei<br />
<strong>Brennstoffzellenbus</strong>se in<br />
Reykjavik getestet.<br />
Stuttgart ist eine der Städte,<br />
in denen die Busse getestet<br />
werden. Mit dabei sind außerdem<br />
die Hamburger<br />
Hochbahn, außerdem Verkehrsbetriebe<br />
aus Island,<br />
Großbritannien, Niederlande,<br />
Spanien, Portugal, Luxemburg<br />
und Schweden. Sie haben<br />
ebenfalls im letzten<br />
Jahr je drei Busse erhalten.<br />
Die Aufgabenstellung für<br />
die Betriebe ist unterschiedlich.<br />
Während in Stuttgart<br />
der Einfluss von Topographie<br />
auf Verbrauch und<br />
Technik zu prüfen ist, sollen<br />
die Busse in anderen Städten<br />
zeigen wie sie u.a. mit<br />
unterschiedlichen klimatischen<br />
Bedingungen zurechtkommen.<br />
Unterschiedlich –<br />
und das ist der zweite Aspekt<br />
des Projekts – ist auch<br />
die Erzeugung des Wasserstoffs<br />
in den einzelnen<br />
Städten. Setzt Stuttgart auf<br />
Dampfreformierung, werden<br />
in anderen Städten der Wasserstoff<br />
angeliefert oder das<br />
Elektrolyseverfahren genutzt.<br />
Porto<br />
Madrid<br />
Reykjavik<br />
Hamburg<br />
London Amsterdam<br />
Barcelona<br />
Luxembourg<br />
Stuttgart<br />
Die Gesamtkosten des Projekts<br />
in Stuttgart für die<br />
zwei Jahre betragen rund<br />
5,7 Millionen Euro. Darin<br />
sind die Investitionen und<br />
Unterhaltung für die drei<br />
Fahrzeuge, die Anlage zur<br />
Wasserstofferzeugung, die<br />
Tankstelle sowie die Betriebskosten<br />
enthalten.<br />
Stockholm<br />
Sie werden von der Europäischen<br />
Union, vom Bundesministerium<br />
für Wirtschaft<br />
und Arbeit, vom Ministerium<br />
für Verkehr und Umwelt<br />
Baden-Württemberg,<br />
von der EnBW Energie Baden-Württemberg,<br />
von der<br />
Stiftung Energieforschung<br />
Baden-Württemberg, von BP<br />
und von der <strong>SSB</strong> getragen.
Auf der Linie 44 unterwegs<br />
Die Auswahl der an dem<br />
Europaprojekt beteiligten<br />
Städte kommt nicht von ungefähr.<br />
Stuttgart soll zeigen,<br />
wie die Busse sich verhalten,<br />
wenn es auf der Straße<br />
bergauf und bergab geht.<br />
Dafür wurde die Buslinie 44<br />
ausgewählt, eine Linie, die<br />
mitten in die Stuttgarter<br />
Innenstadt fährt. Über ein<br />
Jahr lang pendelten die Busse<br />
auf der rund 4,5 Kilometer<br />
langen Strecke zwischen<br />
Westbahnhof und Schlossplatz.<br />
Auf der Strecke gehören<br />
die Busse fast schon<br />
zum Stadtbild, wenn sie<br />
dampfend ihre Runden ziehen<br />
und dabei rund 170 Höhenmeter<br />
mit über sechs<br />
Prozent Steigung bewältigen.<br />
Zum 12. Dezember 2004<br />
wurde die Meßlatte noch<br />
höher gelegt. Nachdem sich<br />
zum Fahrplanwechsel die<br />
Strecke der Linie 44 ändert,<br />
müssen die Busse noch größere<br />
Anforderungen erfüllen.<br />
Die neue Linie 44 ist<br />
9.500 Meter lang und führt<br />
vom Westbahnhof über den<br />
Stuttgarter Hauptbahnhof<br />
zum Messegelände Killesberg.<br />
Die Steigung beträgt<br />
jetzt bis zu 8,5 Prozent, 25<br />
Haltestellen werden bedient.<br />
Wie auch im ersten Jahr<br />
sind die Busse von Montag<br />
bis Freitag im Einsatz und<br />
fahren zeitlich zwischen den<br />
normalen Bussen im Linienverkehr,<br />
ersetzen sie aber<br />
nicht.<br />
Kleiststraße<br />
44<br />
44<br />
44<br />
Feuerbach<br />
Senefelderstraße<br />
Herweghstraße<br />
Leipziger<br />
Schwabstraße<br />
Platz Seyfferstraße<br />
Westbahnhof<br />
Stuttgart<br />
West<br />
44<br />
44<br />
44<br />
Killesberg<br />
Messe Kunstakademi e<br />
Feuersee<br />
Marienstraße<br />
Viergiebelweg<br />
Obere<br />
Mönchhalde<br />
Helfferichstraße Türlenstraße<br />
Am<br />
(Bürgerhospital )<br />
Kriegsbergturm<br />
Im<br />
Kaisemer Postdörfle<br />
44 44<br />
500 m 1 km 1.5 km 2 km<br />
Denn allzuhäufig müssen sie<br />
Sonderaufgaben aller Art<br />
wahrnehmen: Für Sonderfahrten<br />
beispielsweise zu<br />
Veranstaltungen wie dem<br />
World Mobility Forum oder<br />
dem Wissenschaftssommer.<br />
Stuttgart<br />
Nord<br />
44<br />
44<br />
44<br />
44<br />
Stuttgart Süd<br />
44<br />
44<br />
Schlossplatz<br />
Charlottenplatz<br />
44<br />
44<br />
44<br />
44<br />
Hauptbf<br />
(Arnulf-Klett-Platz)<br />
Staatsgaleri e<br />
44<br />
44<br />
Rathaus<br />
Ö sterreichischer<br />
Platz<br />
44<br />
44 44<br />
Dorotheenstraße<br />
Zudem sind sie gefragte<br />
Besichtigungsobjekte für<br />
Wissenschaftler, Ingenieure,<br />
Politiker, Studenten, Journalisten<br />
und Besuchergruppen<br />
aus aller Welt.
Die Fahrer<br />
Wir fahren bei jedem Wetter<br />
– sagen die sechs Fahrer, die<br />
speziell für die <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
eingeteilt sind.<br />
<strong>Der</strong> Zuspruch war riesig, als<br />
die <strong>SSB</strong> ihre Fahrerinnen<br />
und Fahrer fragten, ob sie<br />
interessiert seien, die Spezialbusse<br />
zu fahren. „Das<br />
Interesse an der Technik war<br />
ausschlaggebend dafür“, davon<br />
ist Fahrer Udo Becker<br />
überzeugt. So musste letztlich<br />
das Los entscheiden.<br />
Ralf Alles, Udo Becker, Jürgen<br />
Hommel, Vinzenzo Perconte,<br />
Peter Schweitzer und<br />
Bruno Wacker heißen die<br />
sechs, die während ihres<br />
Dienstes auf der Linie auch<br />
noch viele Zusatzaufgaben<br />
haben. Morgens müssen verschiedene<br />
Checks durchgeführt<br />
werden, bevor der Bus<br />
auf die Linie geht. Tagsüber<br />
sind sie nicht nur im Fahrdienst,<br />
sondern auch im<br />
Auskunftsdienst.<br />
„Was heißt eigentlich Fuel<br />
Cell Bus?“, „Schadet der<br />
Dampf nicht den Blättern an<br />
den Bäumen?“ oder „Was<br />
tanken Sie?“ , das sind, so<br />
Jürgen Hommel, häufige<br />
Fragen. Und zum Abschluss<br />
ihres Dienstes sind sie auch<br />
noch Tankwart. Die Technik<br />
halten sie für zukunftsweisend<br />
und sie sind fasziniert<br />
von den innovativen Bussen<br />
„Wir sind überrascht von<br />
der Resonanz bei den Fahrgästen“,<br />
so einstimmig die<br />
sechs Busfahrer. Die Busse<br />
werden fotografiert und<br />
manche Fahrgäste lassen sogar<br />
einen Bus der Linie 44<br />
aus, nur um danach mit den<br />
<strong>Brennstoffzellenbus</strong> zu fahren.<br />
„Die Fahrgäste finden<br />
es besonders gut, dass die<br />
Busse keine Abgase haben,<br />
was für die Stadtmenschen<br />
doch immer mehr zu Belastung<br />
wird“, so Ralf Alles.<br />
„Die Busse machen für sich<br />
selbst auch Werbung“, sagt<br />
Bruno Wacker, schließlich<br />
ziehen sie oft eine ordentliche<br />
Wolke hinter sich her,<br />
jedoch keine Abgas-, sondern<br />
eine Dampfwolke. Dass<br />
sich die <strong>SSB</strong> an solchen<br />
Versuchen beteiligt, halten<br />
die Fahrer ebenfalls für<br />
wichtig und richtig. „Ewig<br />
wird es mit dem Diesel nicht<br />
weitergehen“, sagt Vinzeno<br />
Perconte und Peter Schweizer<br />
ergänzt: „Wir brauchen<br />
Alternativen“.<br />
„Die Busse lassen sich gut<br />
fahren“, auch darin sind<br />
sich die Fahrer einig. Trotz<br />
des Mehrgewichts, so die<br />
Buskapitäne, könne man im<br />
Verkehr gut mitschwimmen.<br />
Das Fahrverhalten der <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
entspricht<br />
dem der Dieselbusse. Amaturenbrett<br />
und Fahrerplatz<br />
sind nahezu unverändert,<br />
nur wenige Anzeigen und<br />
Schalter sind hinzugekommen.
Die Brennstoffzelle<br />
<strong>Der</strong> Strom, den der Elektromotor des<br />
Busses braucht, wird in den Brennstoffzellen<br />
erzeugt. Rund 1.900 solcher<br />
kleiner Einzelzellen sind in zwei etwa<br />
80 x 60 x 60 cm großen Gestellen, den<br />
„BZ-Stacks“, für die Stromversorgung<br />
des Elektromotors im Bus gebündelt.<br />
Denn eine einzelne Zelle erzeugt nur<br />
eine sehr geringe Spannung von ca.<br />
einem Volt, so dass die Zellen in Reihe<br />
geschaltet werden.<br />
Das Prinzip der Brennstoffzelle ist seit<br />
mehr als 150 Jahren bekannt, sie ist<br />
älter als der Verbrennungsmotor. Bereits<br />
1839 wurde der Grundstein für<br />
die heutige Brennstoffzellentechnik gelegt.<br />
Damals konstruierte der wallisische<br />
Jurist und Physiker Sir William<br />
Robert Grove (1811-1896) den ersten<br />
funktionsfähigen Prototypen.<br />
Die Entdeckung wurde erst in den 50er<br />
Jahren, ein Jahrhundert später, wieder<br />
aktuell, zunächst für Raumfahrt und<br />
Militär. In Raumfahrzeugen und<br />
U-Booten gibt es Bedarf an elektrischer<br />
Energie, ohne dass Verbrennungsmotoren<br />
eingesetzt werden können. Da<br />
Batterien für Raumfahrzeuge zu<br />
schwer sind, entschied sich die NASA<br />
(z.B. im Apollo Programm) für die direkte<br />
chemische Energieerzeugung<br />
durch Brennstoffzellen. Die zivile Nutzung<br />
der Brennstoffzelle wurde erst<br />
Ende des 20. Jahrhunderts interessant.<br />
Wissenschaftler und Ingenieure entwickelten<br />
zu Beginn der 90er Jahre verschiedene<br />
neue Konzepte und Technologien,<br />
mit denen es gelang, die<br />
Leistungsfähigkeit kontinuierlich zu<br />
steigern und gleichzeitig die Kosten<br />
zu senken. Inzwischen reichen die Einsatzmöglichkeiten<br />
von Fahrzeugantrieben,<br />
Hausheizungen und Großkraftwerken<br />
mit mehreren Megawatt<br />
Leistung bis in den Bereich der Kleinstanwendungen<br />
wie Handys oder mobile<br />
Computer hinein. DaimlerChrysler hat<br />
als Pionier diese Technologie entscheidend<br />
vorangetrieben und seit 1994<br />
zahlreiche Forschungs- und Prototypen-Fahrzeuge<br />
vorgestellt.
Die Brennstoffzelle kehrt den Prozess<br />
der aus dem Schulunterricht bekannten<br />
Elektrolyse um, also die Zerlegung<br />
von Wasser mit Hilfe elektrischer Energie<br />
in die gasförmigen Bestandteile<br />
Wasserstoff und Sauerstoff. Die Brennstoffzelle<br />
nimmt genau diese beiden<br />
Stoffe und verwandelt sie wieder in<br />
Wasser, wobei elektrische Energie freigesetzt<br />
wird.<br />
Brennstoffzellen sind sehr einfach aufgebaut.<br />
Die eigentliche Zelle besteht<br />
aus drei übereinander liegenden Schichten:<br />
Die erste Schicht ist die Anode,<br />
die zweite ein Elektrolyt und die dritte<br />
Schichte bildet die Kathode. Anode<br />
und Kathode dienen als Katalysator.<br />
Die mittlere Schicht besteht aus einer<br />
Trägerstruktur, die den Elektrolyten in<br />
sich aufnimmt. Als Elektrolyten dienen<br />
in den verschiedenen Brennstoffzellentypen<br />
jeweils unterschiedliche<br />
Stoffe.<br />
Element mit Kanälen für<br />
Wasserstoff und Sauerstoff<br />
Elektrode<br />
Endplatte mit Anschlüssen<br />
Protonenleitende<br />
Membran (PEM)<br />
Katalysator<br />
Es gibt verschiedene Brennstoffzellen-Typen,<br />
die sich in<br />
Aufbau und Funktionsweise<br />
unterscheiden. Exemplarisch<br />
hier anhand einer PEM-Brennstoffzelle<br />
das Arbeitsprinzip:<br />
Befindet sich an der Anode<br />
Wasserstoff und an der Kathode<br />
Sauerstoff, läuft folgender<br />
Vorgang ab: Ein Wasserstoffmolekül<br />
wird unter Abgabe von<br />
Elektronen in zwei Wasserstoffatome<br />
gespalten. Die entstehendenen<br />
Wasserstoff-Ionen<br />
wandern durch die protonenleitende<br />
Membran (Elektrolyt)<br />
zur Kathode und oxidieren mit<br />
Sauerstoff zu Wasser.<br />
einzelne Brennstoffzelle<br />
Element mit Kanälen für Wasserstoff<br />
und Sauerstoff<br />
Damit Wasser entstehen kann,<br />
werden die Elektronen benötigt,<br />
die vorher an der Anode<br />
abgegeben wurden. Die Membran<br />
ist für Elektronen nicht<br />
durchlässig, sondern nur für<br />
Protonen. Verbindet man nun<br />
die beiden Elektroden mit einem<br />
elektrischen Leiter, so<br />
wandern die Elektronen durch<br />
diesen von der Anode zur Kathode:<br />
es fließt ein nutzbarer,<br />
elektrischer Strom. Dieser Prozess<br />
läuft kontinuierlich ab solange<br />
ausreichend Wasserstoff<br />
und Sauerstoff an Anode und<br />
Kathode zur Verfügung stehen.
Die Tankstelle<br />
Wasserstoff, die dritte industrielle Revolution,<br />
so bezeichnete der amerikanische<br />
Bestsellerautor und Zukunftsforscher<br />
Jeremy Rifkin die derzeitige<br />
Entwicklung. Wasserstoff gilt als Energieträger<br />
der Zukunft. Wasserstoff ist<br />
auf der Erde in fast unerschöpflichem<br />
Ausmaß vorhanden, allerdings kaum<br />
in Reinform. Bevor also der Wasserstoff<br />
in die Speicherflaschen auf dem<br />
Bus gefüllt wird, muss er erstmal produziert<br />
werden. Für die Produktion des<br />
Wasserstoffs gibt es verschiedene Verfahren.<br />
In Stuttgart wird der Wasserstoff<br />
im Verfahren der Dampfreformierung<br />
gewonnen, ein technisch<br />
ausgereiftes Verfahren, dass auch in<br />
verschiedenen Großanlagen verwendet<br />
wird. In einer chemischen Reaktion<br />
wird der Wasserstoff gewonnen. Ausgangsprodukte<br />
sind dabei Erdgas, Wasser<br />
und Sauerstoff. Die Reaktion läuft<br />
in drei Stufen ab:<br />
1. Stufe: Eine Mischung aus drei Teilen<br />
Wasserdampf und einem Teil Erdgas<br />
wird in einem Ofen auf 720 Grad erhitzt.<br />
Es entsteht ein wasserstoffreiches<br />
Gas aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff.<br />
Das wasserstoffreiche Gas wird<br />
abgekühlt auf etwa 350 Grad.<br />
2. Stufe: <strong>Der</strong> Wasserstoffanteil in dem<br />
Gas muss erhöht werden. Dazu reagieren<br />
Kohlenmonoxid und zugeführtes<br />
Wasser zu Kohlendioxid und Wasserstoff.<br />
3. Stufe: <strong>Der</strong> Wasserstoff muss gereinigt<br />
werden. Reste von Wasser, Erdgas,<br />
Kohlenmonoxid und Kohlendioxid<br />
müssen entfernt werden. Das Ergebnis<br />
ist ein 99,9 Prozent reiner Wasserstoff.<br />
Zur Produktion des Wasserstoffs und<br />
zur Betankung der Busse wurde eine<br />
Wasserstoffanlage auf dem Gelände<br />
der EnBW (Energie Baden-Württemberg)<br />
in Stuttgart Gaisburg gebaut. Die<br />
Tankstelle wurde von der Firma Brochier<br />
errichtet, die Wasserstoffproduktionsanlage<br />
lieferte die Firma Mahler<br />
IGS GmbH mit Sitz in Stuttgart.<br />
Mahler IGS gehört zu den international<br />
führenden Anbietern von Anlagen<br />
zur Erzeugung von Industriegasen. Seit<br />
1950 hat das Unternehmen mehr als<br />
4.500 Anlagen weltweit in Betrieb genommen.<br />
Die Anlage ist so dimensioniert, dass<br />
sie den Wasserstoffbedarf produziert,<br />
den die Busse am Tag abnehmen. Am<br />
Wochenende wird die Wasserstoffproduktion<br />
automatisch reduziert. Zur<br />
Notversorgung steht ein Trailer zur<br />
Verfügung, aus dem die Busse ebenfalls<br />
betankt werden können.
Dampf-Reformer<br />
Wasseraufbereitung<br />
Kühlsystem<br />
Verdichter-<br />
Station<br />
Gas-Reinigung<br />
Zapfsäule<br />
Speicher
Die Werkstatt<br />
Wenn für andere Busse nach<br />
dem anstrengenden täglichen<br />
Dienst auf der Linie<br />
Feierabend ist, gilt das für<br />
die <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
noch nicht. Nach täglich<br />
rund acht Stunden auf der<br />
Linie warten in der Werkstatt<br />
umfangreiche Checks<br />
auf sie. Sind alle Leitungen<br />
dicht, was passiert durch<br />
das ständige Anfahren und<br />
Abbremsen auf der Linie,<br />
funktionieren die Anzeigen,<br />
wie ist der Wasserstoffverbrauch.<br />
Rund 15 Punkte<br />
umfasst die täglich abzuarbeitende<br />
Checkliste. Für den<br />
Bushersteller sind das wichtige<br />
Informationen wenn es<br />
darum geht, die Technologie<br />
weiterzuentwickeln und serienreif<br />
zu machen.<br />
Alle Checks erfolgen in<br />
Gaisburg, in der größten<br />
Buswerkstatt der <strong>SSB</strong>. Dort<br />
werden rund 160 Busse gewartet,<br />
repariert aber auch<br />
gereinigt und gewaschen.<br />
Zwar kommen die <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
zum Check<br />
in die Werkstatthalle, die<br />
Abstellung erfolgt im Freien.<br />
Damit die Brennstoffzelle<br />
nicht unterkühlt wird, werden<br />
die Busse über Nacht an<br />
eine Heizung mit externer<br />
Stromversorgung angeschlossen.<br />
In der Werkstatt wurden an<br />
zwei Stellplätzen Wasserstoffsensoren<br />
und Gas-Ablassleitungen<br />
installiert, um<br />
auch die <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
neben den anderen<br />
Bussen warten zu können.
Mit Dampf auf den Schulhof<br />
<strong>SSB</strong> stellt <strong>Brennstoffzellenbus</strong><br />
für Schulen bereit<br />
Unterricht mit der Praxis<br />
verbinden – das ist das Ziel<br />
der Aktion „Mit Dampf auf<br />
den Schulhof“. Bei dieser<br />
Aktion haben interessierte<br />
Schulen die Möglichkeit, einen<br />
der drei <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
der Stuttgarter<br />
Straßenbahnen AG für den<br />
Unterricht anzufordern.<br />
Denn Energie, Energieerzeugung<br />
und Umweltaspekte<br />
sind wichtige Themen sowohl<br />
im Physik- als auch<br />
Chemie-Unterricht.<br />
Bei der Aktion „Mit Dampf<br />
auf den Schulhof“ fährt der<br />
Bus zu den Schulen, um<br />
dort als Anschauungs- und<br />
Er„fahr“ungsobjekt zu dienen.<br />
<strong>SSB</strong>-Mitarbeiter und<br />
ein Techniker, der die Fahrzeuge<br />
täglich betreut, stehen<br />
für Fragen bereit.<br />
Schulen, die Interesse haben,<br />
die <strong>Brennstoffzellenbus</strong>se<br />
ebenfalls in ihren<br />
Unterricht einzubinden,<br />
wenden sich zur Terminabsprache<br />
an:<br />
Stuttgarter Straßenbahnen AG<br />
Öffentlichkeitsarbeit<br />
Telefon 0711.7885-2686<br />
presse@mail.ssb-ag.de.
Wasserstoffbus zu verkaufen<br />
Vom Dampfbus, wie die<br />
Straßenbähnler den jüngsten<br />
Spross in der Palette ihres<br />
Fuhrparks liebevoll nennen,<br />
gibt es auch ein Modell.<br />
Rietze, ein Modellautohersteller<br />
aus Altdorf bei<br />
Nürnberg, produziert diese<br />
Nachbildung des Daimler-<br />
Chrysler-<strong>Brennstoffzellenbus</strong>ses.<br />
<strong>Der</strong> Maßstab ist<br />
1:87, also die bekannte HO-<br />
Baugröße, die zu handelsüblichen<br />
Modelleisenbahnen<br />
passt. <strong>Der</strong> Aufbau des Modells<br />
unterscheidet sich bis<br />
zur Fensteroberkante – wie<br />
beim Vorbild – zunächst<br />
nicht wesentlich vom Grundmodell,<br />
dem bekannten Bustyp<br />
„Citaro“. Allerdings ist,<br />
vorbildgerecht, ein „Dreitürer“<br />
nachgebildet, eine Neuheit<br />
bei <strong>SSB</strong>-Bussen, die<br />
bisher beim Standardwagen<br />
immer über zwei Türen verfügten.<br />
Auffallend bei Vorbild und<br />
Modell sind die markanten<br />
Dachaufbauten, die im Großen<br />
einen Teil der Brennstoffzellentechnik<br />
enthalten<br />
und auch beim Modellbus<br />
genau nachgebaut sind.<br />
Während man dem „echten“<br />
Bus aber höchstens von einer<br />
Brücke herunter aufs<br />
Dach linsen kann, lässt sich<br />
das 137 Millimeter lange<br />
Modell aus allen Perspektiven<br />
betrachten. Auch sonst<br />
ist der HO-Modellbus in vielen<br />
Einzelheiten – bis hin zu<br />
extra eingesetzten Scheinwerfernachbildungen<br />
– gut<br />
getroffen.<br />
Die <strong>SSB</strong>-Version ist für<br />
29,00 Euro erhältlich in den<br />
drei <strong>SSB</strong>-Kundenzentren Rotebühlpassage,Charlottenplatz<br />
und Degerloch sowie<br />
beim <strong>SSB</strong>-Marketing,<br />
Stuttgart-Möhringen,<br />
Haltestelle <strong>SSB</strong>-Zentrum,<br />
Raum 4-23,<br />
Tel. 0711.7885-7700<br />
Umweltbericht der <strong>SSB</strong><br />
Umweltschutz hat bei der<br />
<strong>SSB</strong> als öffentlichem Unternehmen<br />
einen hohen Stellenwert.<br />
Das Unternehmensziel,<br />
Fahrgäste täglich zu<br />
überzeugen und neue hinzuzugewinnen<br />
ist auch ein<br />
Ziel für den Umweltschutz.<br />
Denn Busse und Bahnen<br />
sind anerkannt umweltverträgliche<br />
Verkehrsmittel mit<br />
geringem Flächen- und<br />
Energieverbrauch, geringer<br />
Lärmentwicklung und niedrigen<br />
Schadstoffemissionen.<br />
90 Prozent der <strong>SSB</strong>-Busse<br />
sind mit einem Abgas-Nachbehandlungssystemausgerüstet.<br />
Mehr über umweltfreundliche<br />
<strong>Mobilität</strong> steht im Umweltbericht<br />
der <strong>SSB</strong>. Er erscheint<br />
in unregelmäßigen<br />
Abständen. Den Umweltbericht<br />
2001 erhalten Sie bei<br />
der <strong>SSB</strong>, Telefonnummer<br />
0711.7885-2687.