Voll dabei durch H-Zwei
Umrüstung der PostAuto-Dieselbusse auf Wasserstoff
Findest du die zwei Unterschiede im Titelbild?
Kontext
Noch nie den öffentlichen Verkehr benutzt? – Unvorstellbar.
Seit 1906 ist die PostAuto AG Teil des öffentlichen Verkehrs und transportiert Fahrgäste in der Schweiz von A nach B. Damit eine Firma über ein Jahrhundert bestehen kann, benötigt sie stetige Weiterentwicklungen, um auf die sich verändernden Ansprüche und Umweltfaktoren eingehen zu können. Weiterentwicklungen bringen aber immer Vor- und auch Nachteile mit sich, wodurch eine jede Weiterentwicklung mit Abwägungen verbunden ist. Möglichkeiten sich weiterzuentwickeln, gibt es meist zahlreiche, doch welche sollte nun priorisiert werden? Zahlreiche Entscheiden sind also für eine Weiterentwicklung zu treffen.
Gewisse Veränderungen sieht man auf den ersten Blick, andere hingegen erst auf den zweiten oder dritten Blick.
Problemstellung
Über die letzten Jahre ist das Augenmerk immer mehr auf die steigende Erderwärmung gefallen. Teile dieser klimatischen Veränderungen sind auf die hohe Ausschüttung von CO2 zurückzuführen. Laut dem Bundesamt für Energie und Verkehr sind schweizweit 55000 Dieselbusse für den öffentlichen Verkehr unterwegs. Die PostAuto AG kriegt diesen Druck der Diskussion auch zu spüren, da ihre Fahrzeuge grösstenteils noch immer fossil angetrieben werden. Angesichts dieser Umwelteinflüsse hat sich die PostAuto AG zum Ziel gesetzt bis 2040 gänzlich fossilfrei zu werden. Das Ziel des fossilfreien Antriebes steht nun also, jedoch taucht damit die Frage nach einem alternativen Antrieb auf. Momentan weiss wohl noch niemand, welche Antriebsart sich in Zukunft durchsetzen wird. Dennoch würden wohl viele direkt den Elektroantrieb vorschlagen. Wie nachhaltig dieser durch die Batterien wirklich ist, steht noch zur Debatte. Weiter stellen sich Fragen wie:
Erbringt der Elektroantrieb die geforderte Leistung auch auf Überlandstrecken und in Bergregionen?
Was geschieht denn mit der Dieselflotte, die noch im Betrieb sein könnte, sofern auf Elektromobilität umgesattelt würde?
Ist die Elektromobilität (Produktion Batterien) ethisch vertretbar?
Würde man auf Elektromobilität setzten, ergäben sich demnach schnell viele weitere Probleme. Daraus folgt, dass eine effizientere Lösung mit weniger Hürden gefunden werden müsste.
Zielsetzung
Unsere Gruppe hat sich aufgrund der Diskrepanz zwischen den vorhandenen Ressourcen durch die bestehende Dieselflotte und den Zweifeln gegenüber der Elektromobilität auf die Suche nach einer effizienteren Antriebsmöglichkeit gemacht. Somit wollten wir einen Vorschlag erarbeiten, um den ressourcenschonenden Ausstieg aus dem fossilen Antrieb zu schaffen, ohne die Dieselflotte vor Ende der Laufzeit aus dem Verkehr nehmen zu müssen. Uns schwebte die Idee vor, dass es durch die Umrüstungssätze des deutschen Start-Ups Keyou GmbH möglich sein sollte, die bestehende Dieselflotte mit Wasserstoff antreiben zu können und damit gleich noch die Laufzeit der Dieselfahrzeuge verlängern zu können. Unser grösstes Anliegen war es von Anfang an, dem Themensponsor PostAuto AG einen Weg zu zeigen, dass nicht alle Ressourcen auf eine Karte gesetzt werden müssten. Angesichts dessen, dass momentan noch nicht feststeht, welche vom Bund akzeptierte Antriebsart sich durchsetzen wird, wäre es eher ein Pokerspiel ausschliesslich auf die Elektromobilität zu setzen.
Methoden
Nachdem wir uns anhand von den Kriterien Eigeninteresse, Dringlichkeit und Relevanz auf eine Problemidee geeinigt haben und diese verfeinerten, starteten wir mit der Definierung der Stakeholder, deren Anforderungen und der Suche nach geeigneten Modellen. Anschliessend haben wir erste Entwürfe der Nutzwertanalyse und der Finanzmodelle, sowie der Roadmap gemacht. Nach und nach haben wir diese mit weiteren Recherchen und Angaben von der PostAuto AG verfeinert. Alle neuen Ergebnisse haben wir zusätzlich in unserer Roadmap veranschaulicht und immer wieder angepasst.
Ergebnisse
Nutzwertanalyse:
In der Nutzwertanalyse wurden Wasserstoff-Verbrennungsmotoren-, Brennstoffzellen- und Elektro-Busse miteinander bezüglich Einsetzbarkeit, Flexibilität, Umsetzung, Nachhaltigkeit, Zukunftsaussichten, Kosten, Corporate Social Responsability, Stärken und Schwächen der einzelnen Konzepte verglichen. Aus den Ergebnissen der Nutzwertanalyse geht hervor, dass die Brennstoffzellenbusse komplexer und teurer als die Wasserstoff-Verbrennungsbusse sind und auch die Elektrobusse durch die langen Ladezeiten, die geringe Reichweite und das hohe Leergewicht einen klaren Nachteil haben. Somit kann zusammenfassend gesagt werden, dass der Wasserstoff-Verbrennungsbus durch die hohe Einsetzbarkeit und Flexibilität die beste Variante ist.
Genauere Begründungen und Zahlen zur Nutzwertanalyse finden Sie unter: Nutzwertanalyse_Grp06.xlsx
Finanzmodell:
Im Finanzmodell wurden einzeln sowohl die Investitionskosten und Betriebskosten von Wasserstoff-, Brennstoffzellen- und dem Elektroantrieb miteinander verglichen. Für die Berechnungen der Kosten wurden Wartungs-, Service-, Energie-, Schulungs- und Infrastrukturkosten einander gegenübergestellt. Die Betriebskosten der wasserstoffangetriebenen Busse sind zwar höher, jedoch mit den Investitionskosten zusammengerechnet, schneiden die wasserstoffangetriebenen Busse dennoch günstiger ab.
Umrüstung:
Video unter KEYOU.mp4
Roadmap:
Unser visualisiertes Konzept ist als Prezi-Präsentation unter folgendem Link aufzufinden: https://prezi.com/p/ubq8lrahfbhe/?present=1
Modul BBCS/WPS2 HS22
GRP06-H2-Antrieb
Hilfiker Jasmin
Marie Aurélien
Repanovic Nemanja
Vital Micola
Zeltner Nicole