Mobiliteitsexpert Wolfgang Klebsch van het Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) en auteur van de studie ‘Klimaatneutrale alternatieven voor dieselmotorstellen‘ is zelf verrast dat uit zijn studie blijkt dat op secundaire spoorlijnen waterstoftreinen de minst economische oplossing zijn. Gemeten over een periode van 30 jaar vallen batterijtreinen tot 59 miljoen euro goedkoper uit dan waterstoftreinen. De energiekosten en de kosten voor het vervangen van de brandstofcellen vallen namelijk nadelig uit bij die laatste.
De technologieorganisatie berekende dat gemeten over de levensduur van een trein (gesteld op 30 jaar) batterijtreinen net zo zuinig zijn als elektrische treinen die hun energie uit de bovenleiding halen. Waterstoftreinen blijken dan weer de duurste en minst rendabele oplossing te zijn. Daarbij worden ze zelfs voorbijgestoken door dieseltreinen. Deze laatsten moeten er op middellange termijn echter wel uit vanwege hun impact op milieu en klimaat.
Rurtalbahn als case-studie
Voor de case-studie viel de ingenieursvereniging terug op de regionale spoorlijnen in de omgeving van Düren: op de RB 21 Noord, RB 21 Zuid en RB 28 van de Rurtalbahn. Daarbij werd ook gebruik gemaakt van het spoorplan voor 2026: dienstregeling, omvang van de vloot, bedrijfsprestaties, snelheidsbeperkingen, en zo meer. VDE heeft deze informatie aangevuld met eigen metingen van de snelheid en de versnellings- en vertragingswaarden van sommige treinen en hun stoptijden in de stations.
De ingenieursvereniging heeft de energie-eisen van de treinen met meerdere treinstellen op de lijnen berekend op basis van simulaties die, naast realistische snelheidscurven, rekening houden met individuele terreinprofielen, vermogenswaarden van hulpaggregaten en eisen voor stationair draaien.
Het respectievelijke brandstof- en stroomverbruik van de voertuigtypen is door VDE bepaald op basis van hun in de literatuur beschreven technologiespecifieke rendementen. VDE heeft de kosten voor de aanschaf en het onderhoud van de voertuigen en voor de vervanging van de technologische componenten zoals powerpack, accu of brandstofcel enerzijds, en de kosten voor de installatie en het gebruik van de extra benodigde infrastructuurcomponenten zoals bovenleidingen, elektrificatie-eilanden of tankstations anderzijds, afgeleid uit de gegevens die door de constructeurs zijn verstrekt.
Hogere energiekosten
Bij waterstoftreinen vallen de energiekosten in principe hoger uit dan bij batterijtreinen en traditionele elektrische treinen. Klebsch: “Om de klimaatdoelstellingen te halen, gingen we uit van het gebruik van groene waterstof die wordt bekomen door elektrolyse. Bij gebruik van hernieuwbare elektriciteit hebben die een rendement van minder dan 80 procent. Groene waterstof zal dus altijd duurder zijn dan elektriciteit.”
Voor het aandrijven van de motoren van de treinstellen moet bovendien via de brandstofcel de waterstof in het voertuig opnieuw worden omgezet in elektriciteit. Daarbij wordt slechts een rendement bereikt van nog geen 70 procent. Het lage rendement van zowel de brandstofcellen als de elektrolyser drijven de energievraag en de kostprijs van de energie op. De energiekosten van de waterstoftreinen zijn dan ook aanzienlijk hoger dan die van elektrische treinen en batterijtreinen.
Beperkte levensduur van brandstofcellen
De tweede reden waarom waterstoftreinen minder interessant blijken, zijn de de hoge kosten voor het vervangen van de brandstofcel. “Deze kosten zijn zo hoog omdat de levensduur van die brandstofcellen nog zeer beperkt is. Deskundigen gaan ervan uit dat tijdens de levensduur van een treinstel het nodig zal zijn om tot zeven keer de brandstofcel te vervangen”, legt Klebsch uit.
Het klopt dat de kwaliteit van de brandstofcellen nog zal verbeteren, maar niemand weet wanneer en of de kwaliteit van de brandstofcellen van een dermate niveau zal zijn dat ze kunnen wedijveren met de kwaliteit van batterijen. En ook de batterijtechnologie gaat nog steeds met rasse schreden vooruit.
De overheid wil Duitsland tegen 2050 volledig CO2-vrij hebben en dat zorgt voor een bijzondere druk om te handelen. Bij een levensduur van 30 jaar mogen er uiterlijk na 2025 geen nieuwe dieseltreinen meer in gebruik worden genomen. Een besluit voor de aankoop van nieuwe treinstellen, ongeacht of dit nu elektrische danwel waterstof- of batterijtreinen zijn, moet dan ook snel worden genomen.
Laat een reactie achter