Published 2019 | Version v1
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New options for economical operation of hydrogen trains by using LOHC technology?

Description

One way to reduce emissions from existing diesel vehicles is to gradually replace them with hydrogen-powered vehicles. This would avoid local greenhouse gas and pollutant emissions while driving. Within the framework of Part A of this research project, it was investigated whether an H2 supply for a hydrogen-powered railway network, using the example of the Bayerische Oberlandbahn (BOB), is technically feasible, economically competitive and ecologically sensible. For this purpose, costs and emissions of different supply paths have been calculated and compared in a Python model developed for this purpose. The aim of Part B of the project was to develop a well-founded technical concept for the hydrogen supply of a fuel cell powered train by on-board hydrogen production from a liquid organic hydrogen carrier (LOHC) system. In this case, the LOHC system dibenzyltoluene / perhydro-dibenzyltoluene was selected. The boundary conditions of the current Alstom product Coradia iLint (178 kg of hydrogen on board that can be converted into electricity) were taken as a basis. In particular, the necessary volumes for tanks and releasers on board the train were to be determined and various technical realisation concepts compared and development potentials explored.

Abstract (German)

Eine Möglichkeit zur Emissionssenkung vorhandener Dieselfahrzeuge ist diese sukzessive durch wasserstoffbetriebene Fahrzeuge zu ersetzen. Dadurch würden lokale Treibhausgas- und Schadstoffemissionen während der Fahrt vermieden. Im Rahmen des Teils A dieses Forschungsprojekts ist untersucht worden, ob eine H2-Versorgung für ein wasserstoffbetriebenes Streckennetz, am Beispiel der Bayerischen Oberlandbahn (BOB), technisch durchführbar, wirtschaftlich konkurrenzfähig und ökologisch sinnvoll ist. Hierzu sind Kosten und Emissionen verschiedener Versorgungspfade in einem dafür entwickelten Python-Modell berechnet und verglichen worden. Ziel des Teils B des Projekts war es, ein fundiertes technisches Konzept für die Wasserstoffversorgung eines Brennstoffzellen-betriebenen Zuges durch on-board Wasserstofferzeugung aus einem flüssigen, organischen Wasserstoffträger-System (engl.: Liquid Organic Hydrogen Carriers - LOHC) zu entwickeln. In diesem Fall wurde das LOHC-System Dibenzyltoluol / Perhydro-Dibenzyltoluol ausgewählt. Dabei wurde von den Randbedingungen des heutigen Alstom-Produkts Coradia iLint (178 kg verstrombarer Wasserstoff an Bord) ausgegangen. Es sollten insbesondere die notwendigen Volumina für Tanks und Freisetzer an Bord des Zuges ermittelt und verschiedene technische Realisierungskonzepte verglichen werden und Entwicklungspotentiale ausgelotet werden.

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Original title (German)
Neue Optionen für einen wirtschaftlichen Betrieb von Wasserstoffzügen durch Nutzung der LOHC-Technologie?

Publishing Information

ISBN
978-3-95806-386-0
Imprint Pagination
99 p.
ISSN
1866-1793
Report number
INIS-DE--2726