Készítette;
A Magyar Hidrogéntechnológiai Szövetség megbízásából
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki Kar Közlekedéstechnológiai és Közlekedésgazdasági Tanszék

Az alternatív hajtású járművek nagyban hozzájárulnak a klímasemlegesség eléréséhez, a (vasúti) közlekedés által kibocsátott károsanyagok mértékének csökkentéséhez. Azonban az említett járművek technológiája Európában új, illetve újszerű, ezért a biztonságos és megbízható üzemeltetéshez számos feltételnek szükséges teljesülnie a járművek, a kiszolgáló létesítmények és a humán erőforrás terén.

Járműoldali beszerzési feltételek:

    • Megfelelő számú – vonalspecifikus – akkumulátoros vagy hidrogénüzemű motorvonat beszerzése, esetlegesen dízelüzemű járművek átalakítása;
    • A vizsgált vonalak tekintetében összesen 12 darab hidrogénüzemű, 4 darab elektromos üzemű motorvonat vásárlása szükséges.
    • A járművek beszerzésénél megfontolandó tartalékjárművek biztosítása is.

Kiszolgáló létesítményekkel kapcsolatos szükségletek:

    • Töltési infrastruktúra létrehozása mind a hidrogénüzemű, mind pedig az akkumulátoros üzemű járművek esetében:
    • Hidrogénüzem: az üzemanyagkút jellegéből (közforgalmú vagy zárt használatú) és az egyszerre felhasználandó üzemanyag mennyiségéből adódóan megfelelő teljesítményű kompresszor és megfelelő kapacitású tárolókötegek telepítése. A CNG-üzemből adódóan ajánlott 2.000 m3/h feletti teljesítményű kompresszor alkalmazása körülbelül 1 tonnányi 200 barra sűrített hidrogén tárolásával;
    • Akkumulátorról való üzemelés esetén a megfelelő hálózati teljesítmény kulcsfontosságú. Azaz biztosítani szükséges, hogy a hálózatból a központi töltőegység 800 A erősségű áramot fel tudjon venni és névleges teljesítményként a 600 W értéket tartósan biztosítani tudja;
    • Karbantartási egységek, létesítmények biztonsági felkészítése a magasnyomású gáz, illetve a nagyfeszültség biztonságos kezelésére. Az átalakításokra jelenleg jogszabályi előírás, katasztrófavédelmi ajánlás nincs. Ennek országos szintű vizsgálata és kidolgozása kulcsfontosságú;

Humán erőforrással kapcsolatban biztosítandó feltételek:

    • A járművezetők folyamatos képzése – a gyártó bevonásával – a megváltozott hajtásrendszerrel rendelkező jármű hatékony és energiatakarékos vezetése végett;
    • A karbantartó személyzet folyamatos, rendszeres és komplex képzése – a gyártó bevonásával – a hatékony, gazdaságos és elsősorban biztonság üzemeltetés, karbantartás érdekében.

Számos irodalom [12,13,14] foglalkozik a hidrogén, illetve az akkumulátoros hajtásokkal. Egy tanulmány a különböző stakeholderek feladatait taglalja. Azonosítja az állami, üzemeltetői, energia-szolgáltató oldali, a fejlesztői, valamint a hatósági feladatokat:

    • Állami feladatok: Fontolja meg az FCH vonatok integrálását a tömegközlekedési stratégiába, illetve támogassa az FCH vonatok fejlesztését és telepítését;
    • Üzemeltetői feladatok: Vizsgálja meg az FCH vonatok telepítési lehetőségeit (pl. legmegfelelőbb vonalak, multimodális üzemanyagtöltő terminálok), illetve fontolja meg a meglévő állomások FCH technológiával való utólagos felszerelését (hosszújárműélettartam);
    • Energia-szolgáltató oldali feladatok: Vizsgálja meg a nagyméretű hidrogén-töltőállomásokat a hidrogénellátás szempontjából, illetve megfontolandó a hidrogén-utánpótlás más közlekedési módokkal történő szállításának vizsgálata is;
    • Fejlesztői feladatok: az FCH-technológia helyi igényekhez történő igazításának vizsgálatát szükséges elvégeznie;
    • Kormányzati feladatok: Biztosítsa a technológia elterjedésének lehetőségét a közlekedési stratégiába való bevonásával.

A Ballard Power tanulmánya [15] az FCH megoldások európai elterjedését vizsgálva arra jutott, hogy 2030-ra az új vasúti járművek piacán 20%-os részesedésük várható. Három piaci szegmenst elemeztek:

    • A motorvonatoknál számítanak a legnagyobb, 30%-os részesedésre (a dízel járművek jelenlegi piacára vetítve), mivel itt már most is léteznek kész megoldások. Az üzemeltetési költségek terén a dízel motorvonatokhoz hasonló szintet jeleznek előre, ami kis forgalmú vonalak esetén a villamosításánál jelentősen kedvezőbb megoldást jelent a kibocsátás-csökkentésre.
    • Tolatómozdonyok esetén a tanulmány egyelőre alacsony piaci igényeket tár fel, amelynek elsődleges okaként a járműkínálat hiányát jelöli meg. (Ahogy 2. fejezetben megállapítottuk, ebben a szegmensben valóban elsősorban házilagos, a vasúti üzemeltetők saját műhelyei által készített prototípusok vannak jelen, a nagy gyártóknak egyelőre nincs kész termékük.)
    • Fővonali mozdonyok esetén hasonló megállapításra jutnak: a jármű kínálat egyelőre hiányzik, így az FCH mozdonyok elterjedése még várat magára.

Emellett a tanulmány a hidrogén-üzemanyagcellás hajtás öt fő előnyét állapítja meg:

    1. Rugalmas hibridizálási lehetőségek (akkumulátorokkal való kombinálhatóság)
    2. Gyors feltöltés
    3. A tisztán akkumulátoros hajtás kötöttségeinek mellőzése (pl. hatótáv, töltési idő)
    4. Alacsonyabb teljes üzemköltség (a dízel meghajtáshoz, de egyes esetekben akár a felsővezetékes üzemhez képest is)
    5. Kompromisszummentes teljesítmény

Ez tanulmány és lokációk mellett a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem és partnerei retrofit programja alapján, a megfelelő erőforrások esetén Bzmot motorkocsikat alakítanának át hidrogén meghajtásúvá kísérleti jelleggel.