Dieselbetriebene Schienenfahrzeuge sind insbesondere auf nicht elektrifizierten Nebenstrecken im Einsatz, auf denen ein Oberleitungsbau unwirtschaftlich ist. Allerdings besteht auch in Zukunft Interesse, diese Strecken ökonomisch und ökologisch zu nutzen. Dies ist mit den gegenwärtig größtenteils im Einsatz befindlichen dieselmotorischen Antrieben nicht möglich.
Ein Ersatz der Dieselmotoren durch umgerüstete Wasserstoffmotoren, die mit Wassereinspritzung und Wasser-Rückgewinnung ausgestattet sind, bieten eine
Möglichkeit für den Near-Zero-Emission Betrieb der Fahrzeuge. Im Vergleich zur Neuanschaffung von Batterie- oder Brennstoffzellenfahrzeugen können durch die Umrüstung von Bestandsfahrzeugen außerdem Ressourcen gespart werden. Weiterhin handelt es sich bei Verbrennungsmotoren um eine etablierte Technologie, welche innerhalb der EU produziert, gewartet und recycelt werden kann.
Schwerpunkte des Vorhabens sind die Motorumrüstung und die Entwicklung eines Brennverfahrens, welches im Kern auf direkter Einblasung von Wasserstoff in den Brennraum sowie der Einspritzung von Wasser basiert.
Das benötigte Wasser soll dabei direkt aus dem Abgas zurückgewonnen werden, damit das Nachtanken von Wasser vermieden werden kann. Insgesamt soll damit eine vergleichbare Dieselleistung (+ / – 10%) erreicht werden, bei Emissionen unterhalb von 1 g / kWh. Weiterhin sollen Hard- und Software auf den transienten Betrieb vorbereitet werden, sodass die Motoren in gängigen Powerpacks mit Direktantrieb genutzt werden können.
Das Vorhaben zeichnet sich durch drei wesentlich Merkmale aus:
- Bestandsmotoren können umgerüstet und mit Wasserstoff betrieben werden. Die Anforderungen an die Reinheit des H2 sind deutlich geringer als bei Brennstoffzellen
- Entwicklung und Nachrüstung von Wassereinspritzung zur Steigerung der Leistung und Reduzierung
der Emissionen - Implementierung von H2-Direkteinblasung zur Vermeidung der Luftverdrängung und damit Leistungssteigerung
