Deutsche Bahn a Obnovitelné Zdroje Energie: Cesta ke Klimatické Neutralitě

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."

Čtěte také: Význam obnovitelné energie

Technické Specifikace Mireo Plus H

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.

Čtěte také: České startupy a energie

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 a Mireo Plus H

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.

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.

Infrastruktura a Rychlé Doplňování Paliva

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.

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.

Čtěte také: Více o sluneční energii

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.

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.

Deutsche Bahn a Využívání Solární Energie

Společnosti Deutsche Bahn a Enerparc spustily do provozu svoji největší fotovoltaickou elektrárnu u Wasbeku ve Šlesvicku-Holštýnsku na celkem 40 hektarech. DB chce postupně zvyšovat podíl obnovitelných zdrojů, aktuálně dosahuje 65 procent, což je výrazně více, než aktuální německý energetický mix (46 procent). Nová elektrárna má výkon 41 megawatt peak (MWp).

Podle loňských údajů měl zelený proud v jejím mixu něco přes 38 %, což je lehce nad celoněmeckým průměrem. Nedávno proběhla i médii zpráva, že železniční dopravce začal nabízet zelenou elektřinu i domácnostem. DB bude pro tyto zákazníky nakupovat na burze proud označený certifikátem OK Power.

Kdo přestoupí k DB Grünstrom, může se těšit například na roční BahnCard 25 za zvýhodněnou cenu 62 eur, umožňující jezdit vlakem o čtvrtinu levněji. Získá také až 150 bodů do slevového programu volné jízdenky v hodnotě až 150 eur. Konkrétní výše bonusů se bude řídit tím, jakou má zákazník spotřebu a na jak dlouho se k odběru DB Grünstrom zaváže.

Pokud máte BahnCard a koupíte si jízdenku do dálkového vlaku (ICE, EC, IC), dopravce vám garantuje, že v ceně je i zelený proud pro pohon vlaku. Stejná garance se vztahuje i na držitele traťových jízdenek a na cestující v rámci programu byznys klientely. Rozdíl mezi cenou zeleného a běžného proudu doplácí DB z vlastních zdrojů.

Cestující bez BahnCard či jiné slevy mohou jet na „zelenou“ tím, že si k jízdence připlatí 1 euro na osobu pro každý směr. Tento systém funguje už od dubna 2013. Vztahuje se jen na dálkové vlaky, protože ty provozuje DB jako svůj podnikatelský produkt - na rozdíl od regionálních spojů, které jsou dotovány z veřejných peněz.

DB Energie nakupuje odpovídající množství certifikovaného zeleného proudu na burze a nahrazuje jím stejné penzum „šedého“ proudu. Jelikož počty cestujících v dálkových vlacích rok od roku lámou rekordy, stoupá i množství takto nakoupeného proudu. Správnost přepočtu ověřuje pravidelně nezávislý orgán TÜV (Technischer Überwachungsverein).

Klimaticky neutrální nádraží kombinují OZE, energetické úspory a zelené plochy pro komfortní a ekologicky ohleduplné prostředí. První otevřela Deutsche Bahn v roce 2014 v Horremu v Severním Porýní-Vestfálsku. Na střeše se nachází vedle fotovoltaických i termické panely sloužící pro ohřev vody. O vytápění a rekuperaci vzduchu se stará geotermální energie. Pro veřejné toalety se využívá dešťová voda. Druhé nádraží stejných parametrů bylo otevřeno nedávno v Lutherově městě Wittenbergu.

DB Energie a Inovační Uzel v Tübingenu

Deutsche Bahn (DB) pokračují v přechodu na energii v rámci strategie skupiny Strong Rail: V Tübingenu zprovoznila dceřiná společnost DB Energie skupiny Deutsche Bahn inovační uzel, ve kterém testuje nové technologie pro udržitelné zásobování energií po železnici. Středem zájmu je nové technické rozhraní trolejového vedení, které v budoucnu umožní mimo jiné přímé napájení obnovitelné energie do trakční energetické sítě. Systém v závodě v Tübingenu se skládá ze šesti různých komponent: Ve středu je takzvaná sektorová spojka, kterou DB pomáhalo vyvinout pro tento projekt. Tvoří rozhraní k trolejovému vedení a připojuje jej k systému výroby vodíku a systému skladování baterií.

Podíl obnovitelných energií v mixu trakčního proudu DB je již 68 procent. Do roku 2038 bude celý trakční výkon DB 100 procent zelený, s prozatímním cílem pro rok 2030: 80 procent zeleného výkonu.

Dr. Andreas Hoffknecht, výkonný ředitel pro technologie DB Energie GmbH: „DB Energie aktivně řeší energetickou transformaci železnic. Dnes plánujeme, jak bude vypadat klimaticky neutrální mobilita budoucnosti a jak připravíme trakční energetickou síť na další expanzi obnovitelných zdrojů. V Tübingen Innovation Hub testujeme využití inovativních technologií, a tím získáváme poznatky o tom, jak můžeme v budoucnu pružně reagovat na takzvané temné klidové podmínky. Protože bezpečnost dodávky trakční energetické sítě bude i v budoucnu hlavní prioritou."

DB Energie jako provozovatel sítě spravuje trakční elektrickou síť dlouhou 8 000 kilometrů a denně zásobuje elektrickou energií zhruba 20 000 vlaků. V současné době existuje několik napájecích bodů do trakční energetické sítě: Některé velké elektrárny dodávají stabilní množství fosilní trakční energie bez ohledu na počasí. Na rozdíl od velkých měníren a měníren, které napájí z předřazené sítě 50 Hz do trakční sítě 16,7 Hz, mohou sektorové vazební členy napájet lokálně vyrobenou zelenou elektřinu, například z větrných nebo solárních elektráren, přímo do venkovního vedení. To šetří kapacitu v síti, protože elektřina je dodávána tam, kde se používá, a nemusí se dopravovat na velké vzdálenosti. Sektorové spojky lze navíc v budoucnu použít jako rozhraní mezi venkovním vedením a technologiemi skladování, jako je skladování baterií nebo vodíku. Uskladněná zelená elektřina pak může být podle potřeby dodávána do trakční energetické sítě. To znamená, že DB Energie může pružně reagovat na výkyvy sítě, protože obnovitelné zdroje se neustále rozšiřují.

Deutsche Bahn se Loučí s Naftou

Deutsche Bahn otestuje vlak jezdící na ekologickou naftu, která údajně snižuje emise oxidu uhličitého o 90 %. Železniční společnost se intenzivně zabývá výzkumem a nasazením alternativních paliv do provozu. V současnosti probíhají testovací jízdy vlaku Advanced TrainLab a od října bude vlak s ekologickou naftou zajišťovat pravidelné linky na trase Sylt Shuttle mezi Westerlandem a Niebüll ve Šlesvicku-Holštýnsku.

Jak uvedla Sabina Jeschkeová, členka představenstva DB pro digitalizaci a technologii, dosáhnout uhlíkové neutrality do roku 2050 je pro společnost výzva vzhledem k roční spotřebě nafty. „Železnice se stanou klimaticky neutrálními, pouze když se rozloučíme s naftou. Musíme radikálně snížit spotřebu fosilních paliv a snížit ji na nulu. V roce 2050 již DB nebude řídit ani jedno vozidlo poháněné naftou."

Společnost již loni vypsala PPA tendr na dodávky 500 GWh elektřiny z obnovitelných zdrojů. Regionální železniční společnost EVB spolu s Alstomem testovali dva vodíkové vlaky Coradia iLint na neelektrifikované trati Buxtehude - Bremerhaven - Cuxhaven v Dolním Sasku. Zkušební provoz, který proběhl od září 2018 do února 2020, dopadl úspěšně a společnost si zakoupila 14 vodíkových vozidel, která budou uvedena do provozu v roce 2021.

Solární Energie Přímo na Železnici

Největší železniční dopravce v Německu - Deutsche Bahn - a britská energetická společnost Bankset v Sasku testují využití fotovoltaických systémů na železničních tratích. Podle výpočtů lze tímto způsobem vyrobit až 100 kW (0,1 MW) elektrické energie na jeden kilometr tratě. Vezmeme-li v úvahu celou délku německé železniční sítě (asi 61 000 km), pak by se potenciální objem výroby elektřiny tímto způsobem dal srovnat s kapacitou několika jaderných elektráren (např. Temelín má maximální výkon až 2 172 MW).

Pražce vyrobené z druhotných odpadních materiálů, které mohou integrovat udržitelné energetické systémy, mají potenciál proměnit železnice po celém světě v producenty čisté energie. Technologie se zatím nedokázala široce prosadit, přestože se zdá, že je prostor mezi kolejemi pro instalaci fotovoltaiky ideální. Železniční tratě jsou často udržované a na většině míst nejsou v jejich okolí stromy ani jiná vegetace, která by je stínila.

Podle Deutsche Bahn zatím není jasné, zda bude tento způsob výroby elektřiny realizovat v praxi. Kromě kolejí nabízejí potenciální prostor pro instalaci fotovoltaických systémů také střechy nádraží nebo protihlukové stěny podél železničních tratí.

Solární energie je, spolu s větrnou a vodní energií, jedním z obnovitelných zdrojů v současném energetickém mixu DB. Podíl obnovitelných zdrojů energie aktuálně činí přibližně 62 %. Firma Bankset Energy Corporation má ambiciózní plány na instalaci gigawattů fotovoltaických panelů na železniční pražce po celém světě.

Nový solární park ve Šlesvicku-Holštýnsku má učinit mix elektrické energie společnosti Deutsche Bahn ještě ekologičtějším. Má dodávat tolik energie ročně co společnost spotřebuje za den. Společnost vždy poukazuje na nadprůměrný podíl obnovitelných zdrojů energie (OZE) ve vlastním mixu elektrické energie ve srovnání s celostátním mixem.

Přehled Iniciativ Deutsche Bahn v Oblasti Obnovitelných Zdroju

tags: #deutshe #bahn #obnovitelne #zdroje #energie

Oblíbené příspěvky:

• Co dělat při ztrátě kartičky na emise?
• Pobyt v přírodě s dětmi
• Srovnání vlhčených toaletních papírů
• Objevte Entre Ríos
• Ekologické důsledky masného průmyslu