Waterstof als én-én-verhaal met batterij-elektrisch en biogas

Verschenen in Magazine Personenvervoer, nr. 1 februari 2021

Busbouwers reageren positief op het Europese initiatief om waterstoftechnologie te promoten. De belangstelling voor waterstofbussen neemt toe, ook al is het aantal bestellingen alsnog beperkt. Met een veel grotere autonomie dan batterij-elektrische bussen zien zij waterstofbussen vooral rijden op lange afstand. Afhankelijk van gewenste inzetbaarheid en trajecten zullen busvloten almaar heterogener worden.

Met EU’s Green Deal en de oprichting van de European Clean Hydrogen Alliance zet de Europese Commissie sterk in op de toekomst van waterstof als energiedrager. Tot 2050 wil de Europese Unie tot 470 miljard besteden aan waterstof dat wordt beschouwd als de belangrijkste pijler in de vergroening van Europa. Tussen 2030 en 2050 moeten hernieuwbare waterstoftechnologieën volwassen worden en op grote schaal worden toegepast.
Busbouwers die al geruime tijd pionieren met waterstof-brandstofcelbussen en al relatief grote bestellingen hebben uitgevoerd, noteren een verhoogde belangstelling bij vervoerbedrijven. Dat geldt ook voor constructeurs die al enkele succesvolle pilootprojecten hebben gerealiseerd. De derde groep zijn busbouwers die nog geen concrete waterstof-brandstofcelprojecten op het terrrein hebben en die de technologie aftoetsen tegen de evolutie van batterij-elektrische voertuigen.
Maar, vrijwel alle constructeurs zijn het erover eens dat waterstofbussen een zeer aantrekkelijk alternatief kunnen zijn voor lange-afstandsritten. Met hun ruime autonomie zien constructeurs voor waterstof-brandstofcelbussen ook een toekomst weggelegd in duurzaam en emissievrij stedelijk openbaar vervoer. Niettemin zal daar de concurrentie spelen met batterij-elektrische bussen en bussen op biogas. Op termijn leidt dit wellicht tot meer heterogeen aangedreven busvloten, waarbij voertuigen volgens hun aandrijving worden ingezet voor specifieke opdrachten of trajecten. De toekomst wordt, volgens de constructeurs, geen verhaal waarin wordt gekozen voor waterstof of elektrisch maar veeleer een verhaal van én waterstof én elektrisch én biogas.

A300L FC San Francisco Van Hool Fuel Cell
De Amerikaanse brandstofcel-uitvoering van de Van Hool A330 inspireerde de constructeur om een Europese variant te ontwikkelen. – Foto Van Hool

Van Hool erkend in Frankrijk

Met 142 waterstof-brandstofcelbussen A330 en Exqui.City-trambussen op de baan en op bestelling is Van Hool één van de grotere constructeurs. De levering van 45 voertuigen voor Keulen en Wuppertal – de grootste bestelling tot op heden – effende het pad voor een verhoogde vraag; vooral in Frankrijk en Duitsland zijn er sterke stimuli. Samen met de 8 Exqui.City-trambussen voor Pau vormen zij een mooi visitekaartje voor de brandstofceltoepassing. Van Hool werd overigens recent door de Franse aankoopcentrale voor overheidsbedrijven UGAP erkend. Hierdoor wordt de constructeur vrijgesteld van lastenboeken en kunnen Franse openbaar vervoersbedrijven en overheden uit de UGAP-‘catalogus’ een brandstofcelbus kiezen.
De toekomst van waterstofbussen is, volgens Van Hool, bijzonder relevant wanneer autonomie belangrijk is en men wil opschalen naar zero-emissie busvloten. Wanneer men nabij het busdepot waterstof kan tanken, is er geen specifieke laadinfrastructuur nodig, wat het wagenparkbeheer vereenvoudigt.
Vanaf de zomer wil de Brusselse MIVB gedurende twee jaar een waterstofbus testen. Daartoe wordt bij Van Hool een waterstof-brandstofcelbus van de nieuwste generatie gehuurd. Omdat deze bussen lichter zijn dan de drie-assers die destijds aan De Lijn werden geleverd, gaat het om een 12m.-bus met twee assen zoals in Keulen-Wuppertal.

Van Hool waterstof
De brandstofcelbussen in het Duitse Keulen en Wuppertal zijn één van de technologische visitekaartjes waarmee Van Hool kan uitpakken.

Solaris scoort in Nederland

Solaris heeft bestellingen voor 69 waterstofbussen, waarvan 30 in Nederland, 25 in Duitsland (
Keulen-Wuppertal), 12 in Italië (Bolzano) en 2 in Zweden (Sandviken). Eind dit jaar levert Solaris levert aan Arriva Nederland 10 Solaris Urbino 12 waterstof-brandstofcelbussen die in Gelderland gaan rijden in de Achterhoek, Zutphen Apeldoorn. De bestelling kadert in de deelname van Gelderland aan het Europese Jive2-programma. Arriva en de provincie Gelderland verwachten dat de Solaris-waterstofbussen 100.000 km per jaar gaan rijden. Tegen einde 2021 gaan er ook 20 Solaris-waterstofbussen rijden bij Connexxion in Zuid-Holland, meer specifiek in Hoekse Waard en Goeree-Overflakkee.

Solaris Urbino 12fU hydrogen
De Solaris Urbino 12fU brandstofcelbus verschijnt binnenkort bij Arriva in Gelderland en bij Connexxion in de Hoekse Waard en op Goeree Overflakkee. – Foto Solaris

Aldaar toeren bij Connexxion reeds 4 VDL Citea-SLF-120 Electric waterstofbussen op R-Net lijn 436. Deze bussen vormen een buitenbeentje omdat het technisch concept werd ondergebracht in een aanhangwagen. Het voordeel van deze combinatie is dat het bijkomend gewicht van de tanks en de H2-installatie niet ten koste gaat van de reizigerscapaciteit. Nadeel is wel dat de chauffeurs in plaats van een rijbewijs D een E moeten voorleggen omdat er wordt gereden met een aanhangwagen. VDL is vooral betrokken bij pilootprojecten maar noteert wel een groeiende interesse hoewel het aantal concrete tenders nog laag is.

VDL Citea SLF 120 Electric
Een VDL CItea SLF-120 Electric met brandstofcel-aanhangwagen die door Connexxion wordt ingezet op het R-Net in Hoekse Waard en Goeree-Overflakkee. – Foto Connexxion

Scania en MAN focussen op elektrisch

Binnen de Traton-groep participeerde Scania de voorbije jaren in diverse brandstofcelprojecten; op dit ogenblik is er alleen een vrachtwagenproject in Noorwegen. De constructeur acht de total cost of ownership van de waterstof-brandstoftechnologie thans nog te hoog in vergelijking met alternatieven zoals biogas en batterij-elektrische aandrijving. In dat verband wordt in Södertälje geïnvesteerd in de bouw van een batterijfabriek die in 2023 opent. Wanneer er in de Benelux interessante waterstof-projecten komen, bekijkt Scania of men daaraan kan deelnemen.
Traton-dochter MAN heeft geen waterstof-bussen in het gamma en focust op elektrisch aangedreven voertuigen, rekening houdende met de actueel beschikbare technologie, distributie en total cost of ownership. Wel worden enkele prototypes ontwikkeld van bedrijfsvoertuigen met verschillende systemen van brandstofcellen. Voor touringcars wordt gewerkt aan een elektrisch aangedreven ‘coach platform’ dat zowel voor batterij- als brandstofceltoepassingen kan worden gebruikt; prototypes zullen worden getest bij geselecteerde touringcarbedrijven. MAN is ervan overtuigd dat elektrisch aangedreven voertuigen de toekomst worden; de technologie is er, de autonomie voldoet meer en meer aan de normen en de investeringen inzake infrastructuur zijn relatief beperkt. Los daarvan zijn er, volgens MAN, toepassingen, markten en specifieke vereisten waarvoor voertuigen met waterstof-brandstofcellen de toekomst zijn.
MAN is inmiddels samen met de universiteit en de hogeschool van Nürnberg een omvangrijk project gestart rond waterstof. Op termijn moet dat leiden tot de transitie van de huidige site voor dieselmotoren naar een volwaardige Hydrogen Campus waar waterstof-brandstofcellen én aangepaste verbrandingsmotoren voor vrachtwagens en bussen worden gebouwd.

MAN hydrogen motor
MAN zet in op de ontwikkeling van een gloednieuwe waterstofmotor naast de bestaande motor voor brandstofcel-technologie. – Foto MAN
Daimler Citaro fuel cell
Daimler leverde de voorbije jaren in het kader van een Europees project enkele Mercedes-Benz Citaro-brandstofcelbussen aan het Zwitserse Postauto. – Foto Daimler

Volvo en Daimler sloten samenwerkingsverband

Volvo Group en Daimler Truck sloten vorig jaar een samenwerkingsverband om brandstofceltechnologie en andere waterstoftoepassingen voor vrachtwagens en zware voertuigen te ontwikkelen. Van zodra nieuwe waterstofmotoren beschikbaar zijn, worden die – naast de bestaande brandstofceltechnologie – allicht ook aangewend voor bussen en touringcars.
Volvo Bus ziet op termijn een toekomst voor waterstof als energiedrager voor lange-afstandsritten; voorwaarde is wel dat milieuvriendelijk geproduceerde groene waterstof overal voldoende beschikbaar is. Waterstoftoepassingen worden beschouwd als een alternatief naast de elektrische aandrijving door middel van diverse laadsystemen. Batterijtechnologie is de voorbije jaren reeds enorm geëvolueerd waardoor elektrische bussen steeds meer op het voorplan treden. Wanneer de bijhorende laadsystemen nog performanter worden, verwacht Volvo dat elektrische aandrijving het stadsvervoer bepaalt. Op de Benelux-markt ziet Volvo Bus voorlopig weinig of geen vraag naar waterstoftoepassingen. Voorlopig lijkt het nog allemaal veraf en kunnen vervoerders zich vinden in de energievriendelijke dieselmotoren die verplaatsingsbehoeften op lange afstand dekken.

Daimler test eCitaro REX

Tussen 2003 en 2010 leverde Daimler een dertigtal Mercedes-Benz Citaro-brandstofcelbussen. Na de introductie van de Citaro G BlueTec Hybrid in 2010 volgden enkele varianten met brandstofceltechnologie. Innovatieve toepassingen zorgen ervoor dat de brandstofcellen compacter zijn dan in voorgaande uitvoeringen en dat zij een levensduur van 12000 uren of 6 jaar hebben, wat driemaal langer is dan in de eerste versies. Daimler plant een algemene overschakeling naar batterij-elektrisch en brandstofcel aangedreven vrachtwagens en bussen, in zoverre dat het vanaf 2039 de enige aandrijving wordt. Nog dit jaar zou de eCitaro REX met brandstofceltechnologie worden getest in Hamburg om vanaf 2022 te gaan rijden bij SWEG in Lahr (Zwarte Woud, Zuid-West-Duitsland). De eCitaro REX heeft een autonomie tot 400 km.

Iveco en Nicola weldra met eerste voertuig?

Iveco/CNH Industrial, dat samen met Daimler en Volvo, deel uitmaakt van de H2Accelerate-alliantie, wil voorlopig niet communiceren over waterstoftoepassingen. De constructeur sloot eerder wel een partnership met het Amerikaanse Nikola Corporation voor de bouw van waterstof-brandstofcel- en batterij-elektrisch aangedreven vrachtwagens. Een eerste, gezamenlijk ontwikkeld, voertuig wordt in de eerste jaarhelft voorgesteld. Omdat Iveco zich positioneert als Europees leider in alternatief aangedreven voertuigen, en dat ook in het segment van bussen, is de kans reëel dat er daaromtrent nieuws te verwachten is.

First Bus Aberdeen hydrogen
De wereldwijd eerste waterstof-brandstofcel-dubbeldekkerbussen rijden bij First Bus in het Schotse Aberdeen. – Foto First Bus

Lees meer: Vloeibare waterstof zorgt voor doorbraak

Met Europese steun

In Europa rijden er thans meer dan 350 bussen op waterstofgas of brandstofcellen rond. Vrijwel alle projecten worden op gefinancierd door de Europese Unie. Met Jive en Jive2 – nu al goed voor 265 bussen – mikt de Europese Unie op 1290 waterstof-brandstofcelbussen binnen enkele jaren. Jive2 subsidieert de aankoop van 152 bussen met 148.000 euro per bus op voorwaarde dat die gedurende drie jaar minstens 50.000 km per jaar rijden.
3Emotion (Environmentally friendly Efficient Electric Motion) is een Europees project dat loopt tot 2022 en dat schaalvergroting nastreeft van bestaande pilootprojecten. Het omvat het verdere gebruik van 8 bestaande brandstofcelbussen en de ingebruikname van 21 nieuwe voertuigen met bijhorende tankinstallaties. In het kader van 3Emotion rijden er al bussen in Aalborg (3), Londen (10), Pau (3), Rotterdam (6) en Versailles (7).
Het nieuwe H2BusEurope-consortium waarin Wrightbus en waterstofproducenten Nel en Ryse participeren, rekent in een eerste fase op 600 bussen – telkens 200 in Denemarken, Letland en Groot-Brittannië – tegen 2023. Daarna wil men doorgroeien tot 1000 bussen met omkaderende tankstations. Het project ontvangt 40 miljoen euro Europese steun.

Lees ook: Vloeibare waterstof zorgt voor doorbraak