Abschlussbericht zum Vorhaben E-Cell Rex: Entwicklung eines Batterie-Elektrischen Stadtbussystems mit Reichweitenverlängerung mittels eines "Fuel Cell Range-extender"

Abstract

Brennstoffzellen (BZ) gelten als Lösung für vollelektrisch angetriebene Stadtbusse, wenn sehr hohe Reichweiten gefragt sind. Sie erzeugen während der Fahrt Strom aus Wasserstoff und Luft und emittieren nur Wasser. Die zurzeit noch hohen Kosten für grünen Wasserstoff (H2) hatte das Projekt von Anfang im Blick. Aus diesem Grund dienen als Hauptenergiequelle NMC3-Batterien für den Antrieb, die Brennstoffzelle dient lediglich der Erhöhung der Reichweite (Range-Extender). Aufbauend auf Erkenntnissen vorangegangener Projekte mit H2-Brennstoffzellen-Hybriden und rein batterieelektrisch angetriebenen Stadtbussen konnte im Rahmen dieses Vorhabens ein neues Fahrzeugkonzept entwickelt werden, welches die individuellen Vorteile beider Technologien miteinander verbindet. Durch die Flexibilität beim Laden der Fahrzeugbatterien und der Betankung bzw. der Bereitstellung des Wasserstoffs ergeben sich zusätzliche Freiheitsgrade im Wechselspiel mit der Energiewirtschaft, die vor dem Hintergrund der Sektorenkopplung zur Nutzung von Synergien und Kostenreduktionen im Energie-/und Mobilitätssektor genutzt werden können. Die im Rahmen dieses Vorhabens durchgeführten Aktivitäten zur Fahrzeugentwicklung zielten nicht nur auf die wirtschaftliche Wettbewerbsfähigkeit des Fahrzeugkonzepts ab, sondern darüber hinaus auf einen hohen technischen Reifegrad, insbesondere hinsichtlich Belastbarkeit sowie Lebensdauer von Komponenten und Gesamtsystem in der Praxis. Das Vorhaben hatte das Ziel am Ende des Projekts einen Reifegrad aufweisen, der nach der TRL-Systematik bei größer 7, optimal bei 8 liegt. Zum einen, um die großen Reichweitenwünsche der Verkehrsbetriebe zu realisieren und zum anderen Stadtbussen mit Verbrennungsmotor nahtlos zu ersetzen.