Brennstoffzellentechnologie für eine emissionsfreie Schienenmobilität
Nachhaltige Bahnmobilität mit Wasserstoff-Lösungen für Züge
Die Schienenbranche steht unter zunehmendem Druck, Emissionen zu reduzieren und nachhaltige Antriebslösungen zu etablieren – insbesondere auf nicht elektrifizierten Strecken, in sensiblen urbanen Räumen oder bei temporären Baustellenverkehren. Brennstoffzellensysteme auf Wasserstoffbasis gelten dabei als vielversprechende Schlüsseltechnologie: Sie erzeugen elektrische Energie ohne CO₂-Emissionen, Feinstaub oder Stickoxide – leise, effizient und betriebssicher.
Mit unserer PEM-Brennstoffzellentechnologie bietet Zeppelin Power Systems eine zukunftsweisende Alternative zu dieselbasierten Aggregaten – ideal für Strecken- und Rangierlokomotiven, Gleisbaumaschinen oder die zuverlässige Zugstromversorgung. Die Systeme lassen sich flexibel in neue oder bestehende Fahrzeugkonzepte integrieren – als alleinstehende Lösung oder als Baustein hybrider Antriebsarchitekturen.
Zeppelin Power Systems investiert gezielt in die Weiterentwicklung und praxisnahe Erprobung dieser Technologie – mit dem Ziel, emissionsfreie Energieversorgung auf der Schiene wirtschaftlich und nachhaltig umzusetzen. Von der Systembewertung über die technische Auslegung bis hin zur Inbetriebnahme und Service begleiten wir Betreiber, Fahrzeughersteller und Infrastrukturunternehmen auf dem Weg zur CO₂-freien Zukunft der Bahnmobilität.
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Entdecken Sie unsere emissionsfreie Energie- und Antriebslösungen mit Brennstoffzellen
Vorteile für Ihr Unternehmen
Partnerschaftliche Technologieentwicklung
Wir begleiten Sie bei der Einführung von Brennstoffzellentechnologie im Schienenbereich – von der ersten Bedarfsanalyse bis zu pilotbasierten Testeinsätzen. Im engen Austausch mit Ihnen entwickeln wir Systemansätze, die technische Machbarkeit und Umweltziele in Einklang bringen.
Herstellerunabhängige Systeme für den Schienenverkehr
Für den Bahnbereich entwickeln wir skalierbare, flexible Brennstoffzellensysteme – als Antriebseinheit, Energieversorgung für Spezialfahrzeuge oder containerisierte Lösung für Infrastrukturprojekte. Wir kombinieren geprüfte Komponenten herstellerunabhängig zu effizienten Gesamtsystemen, abgestimmt auf Fahrzeugarchitektur, Streckenprofil und Betriebseinsatz.
Einsatzprofilbasierte Simulation und Auslegung
Jede Schienenanwendung hat eigene Anforderungen. Wir analysieren reale Fahr- und Lastprofile von Lokomotiven, Gleisbaumaschinen oder Bordstromsystemen und simulieren passende Systemkonzepte auf Basis von PEM-Brennstoffzellen – mit Blick auf Energiebedarf, Betriebsverhalten und Systemarchitektur.
Erprobung im Realbetrieb – Testsysteme und Pilotprojekte
Über Pilotprojekte und individuelle Testsysteme ermöglichen wir die Erprobung unserer Brennstoffzellentechnologie unter realen Bedingungen – z. B. im Rangierbetrieb, auf Nebenstrecken oder in stationären Anwendungen. Dabei sammeln wir praxisnahe Daten für die Weiterentwicklung und Optimierung.
Wirtschaftlich bewerten: Total-Cost-of-Ownership-Analysen
Neue Technologien müssen nicht nur funktionieren – sie müssen sich auch rechnen. Deshalb betrachten wir Investitionskosten (CAPEX), Betriebskosten (OPEX), Instandhaltungsaufwand und mögliche Einsparpotenziale. So unterstützen wir fundierte Entscheidungen für Zukunftsinvestitionen.
BSFZ-Siegel für unsere Brennstoffzellen-Entwicklung
Zeppelin Power Systems wurde für seine Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Bereich Brennstoffzellentechnologie mit dem BSFZ-Siegel ausgezeichnet. Das Siegel wird ausschließlich an Unternehmen verliehen, die eigenbetriebliche Forschung und Entwicklung im Sinne des Forschungszulagengesetzes betreiben – ein Nachweis für unsere Innovationskraft und unseren Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung von morgen.
Brennstoffzellen-Expertise von Zeppelin Power Systems
Zeppelin Power Systems unterstützt Eisenbahnverkehrsunternehmen, Fahrzeughersteller und Betreiber mit umfassender technischer Expertise – von der Machbarkeitsanalyse über den Systemtest bis hin zur Integration im Fahrzeug. Gemeinsam gestalten wir den Einstieg in eine saubere, effiziente Mobilität auf der Schiene.
Planung
- Beratung
- Konzepterstellung
- Projektierung
Engineering
- Elektro- und Montageplanung
- Verfahrenstechnik
- Planerstellung CAD
Projektmanagement
- Bauleitung
- Technischer Einkauf
- Qualitätssicherung
Anlagenbau
- Elektroinstallation
- Montage
- Inbetriebnahme & Probebetrieb
Service
- Instandhaltung
- Regelwartung
- Stördienst
Brennstoffzellentechnologie für eine nachhaltige Mobilitätswende auf der Schiene
Die Schienenbranche steht vor der Aufgabe, Emissionen nachhaltig zu reduzieren und den Umstieg auf alternative Antriebstechnologien aktiv zu gestalten. Gerade auf nicht elektrifizierten Strecken, im urbanen Rangierbetrieb oder bei Anwendungen mit erhöhtem Energiebedarf gewinnt Wasserstoff als Energieträger zunehmend an Bedeutung. Brennstoffzellensysteme auf Basis von Protonenaustauschmembran-Technologie (PEM) bieten hier eine emissionsfreie, leise und skalierbare Lösung.
PEM-Brennstoffzellen wandeln Wasserstoff elektrochemisch in elektrische Energie um – ganz ohne CO₂-Emissionen, Feinstaub oder Stickoxide. Sie eignen sich sowohl für den Antrieb von Strecken- und Rangierlokomotiven als auch für den Einsatz in Gleisbaumaschinen oder zur Versorgung von Bordstromsystemen. Durch ihre modulare Bauweise lassen sich Systeme flexibel in neue oder bestehende Fahrzeugkonzepte integrieren – als alleinige Energiequelle oder im Rahmen hybrider Systemarchitekturen.
PEM-Brennstoffzellen im Schienenverkehr
Im Schienenverkehr kommen vorwiegend Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) zum Einsatz. Diese Technologie zeichnet sich durch hohe Leistungsdichte und ein dynamisches Lastverhalten aus – ideal für die wechselnden Leistungsanforderungen im Fahrbetrieb. Zu den zentralen Merkmalen zählen:
- Betriebstemperatur von 60–80 °C für schnellen Systemstart und hohe Reaktionsfähigkeit
- Hohe Leistungsdichte
- Dynamische Lastanpassung – geeignet für Start-Stopp-Betrieb und unterschiedliche Lastprofile
- Skalierbarkeit – vom einzelnen Aggregat bis hin zu modularen Multi-Stack-Systemen im Megawattbereich
Der Betrieb erfordert hochreinen Wasserstoff (99,999 %). Als Reaktionsprodukte entstehen lediglich Wasser und geringe Mengen an Wärme – ein klarer Vorteil für den Einsatz in emissionssensiblen oder lärmbeschränkten Bereichen.
Systemintegration auf der Schiene: Komponenten und Anforderungen
Ein Brennstoffzellensystem für den Schienenverkehr besteht aus mehr als nur dem Stack. Vielmehr handelt es sich um ein komplexes Zusammenspiel mehrerer technischer Subsysteme, die je nach Fahrzeugtyp und Einsatzzweck individuell angepasst werden müssen:
- Wasserstoffspeicherung: Hochdrucktanks (z. B. 350 bar), Druckregelung und Ventiltechnik gemäß Bahnstandards
- Luftversorgung: Verdichter, Filter und Steuerungseinheiten für zuverlässige Sauerstoffzufuhr
- Kühlung und Wärmemanagement: Thermische Steuerung für effizienten und langlebigen Betrieb
- Leistungselektronik: DC/DC- und DC/AC-Wandler zur Einspeisung in Fahrzeugnetze oder Bordstromversorgung
- Sicherheits- und Diagnosesysteme: Überwachung von Wasserstoffleckagen, Druck und Temperatur – mit Redundanzen und Bahnsicherheitsstandards
Die Integration stellt hohe Anforderungen an Bauraum, Gewicht, Zertifizierung und Systemkompatibilität – besonders im Retrofit bestehender Fahrzeuge. Zeppelin Power Systems arbeitet hierfür mit Partnern aus Industrie und Forschung zusammen, um praxisnahe Lösungen für die Bahnbranche zu entwickeln.
Forschung, Entwicklung und Pilotprojekte auf der Schiene
Zeppelin Power Systems engagiert sich aktiv in der Weiterentwicklung und Erprobung von Brennstoffzellentechnologie im Bahnumfeld. Im Fokus stehen:
- Zuverlässigkeit und Lebensdauer: Tests unter realen Einsatzbedingungen, Optimierung der Wartungsintervalle
- Systemeffizienz: Analyse und Optimierung des Zusammenspiels mit anderen Energie- und Antriebssystemen, Energiemanagementstrategien
- Kosten und Skalierung: Entwicklung modularer Plattformen zur wirtschaftlichen Umsetzung in Klein- und Serienflotten
- Sicherheit und Normkonformität: Weiterentwicklung digitaler Überwachungs-, Diagnose- und Schutzsysteme nach bahnspezifischen Normen
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