USA: Busbedrijf Foothill heeft al jarenlange ervaring met waterstof en batterijen

Overal in Europa wordt getwijfeld tussen bussen op waterstof of batterij-elektrisch. Voertuigen op batterijen verbruiken de minste energie, maar busbedrijven hebben er wel meerdere van nodig binnen de dagelijkse operatie. Want ook tijdens winterdagen moet het voertuig niet halverwege de route met een lege accu stil komen te staan. Waterstof geeft een hogere actieradius en van weersinvloeden is nauwelijks sprake.

Rolando Cordero, directeur van Foothill Transit Agency is ervaringsdeskundige. Met een vloot van 359 bussen verzorgt het bedrijf het openbaar vervoer in het oostelijke deel van de metropool Los Angeles, met bussen op CNG, batterijen en waterstof.

Met een jaarlijks passagiersaantal van bijna zeven miljoen passagiers is Foothill afhankelijk van betrouwbare en efficiënte bussen die gelijke tred kunnen houden met de hoge bezettingsgraad die vereist is voor een groot vervoersbedrijf. Cordero bespreekt de voordelen van een brandstofcelbus ten opzichte van zijn tegenhanger met 100% batterijen en het inrichten van efficiënte passagiersdiensten.

“In de afgelopen 10 jaar hebben we veel ervaring opgedaan met het rijden van elektrische bussen op onze routes. We ontdekten al snel dat een puur batterij-elektrische oplossing uitdagingen heeft, vooral rond de beperkte actieradius. Er werd ons verteld dat een batterijpakket van 440 kWh een bereik had van 400 kilometer, maar in werkelijkheid konden we slechts 240 km halen op een enkele lading. Dat leverde aanzienlijke operationele complicaties op. Ook hebben we niet kunnen interlinen vanwege het beperkte bereik van deze bussen - sommige van onze routes zijn ruim 300 km lang. Interlining is belangrijk voor een efficiënte bedrijfsvoering omdat u hiermee één bus op verschillende routes kunt laten rijden. Dit betekent dat je de ene route kunt voltooien en vervolgens die bus en chauffeur op pad kunt sturen om een andere route te bedienen, in plaats van de bus terug te brengen naar de werf om op te laden en een andere bus te sturen.

We hebben de specialisten van Burns McDonnel Consulting ingeschakeld om een studie voor te bereiden over hoe onze vloot kan worden geëlektrificeerd. Het onderzoek toonde aan dat de laadinfrastructuur meer dan 110 miljoen euro zou kosten. Op ons parkeerterrein hebben we ook niet genoeg ruimte. Een CNG-bus kunnen we niet 1 op 1 omruilen voor een bus op batterijen. Het laden duurt zó lang dat we 50% meer bussen nodig zouden hebben. Voertuigen op batterijen kunnen we ook niet zo efficiënt inzetten als CNG-bussen. De prestaties blijven te ver achter.

Onze huidige 33 waterstof-brandstofcelbussen werken op dezelfde manier als onze CNG-vloot. Tanken is hetzelfde - het duurt ongeveer acht minuten om de tank te vullen. Ter vergelijking: batterij-elektrische bussen hebben tot vier uur nodig om volledig op te laden, afhankelijk van de begintoestand van de batterij wanneer de bus wordt teruggebracht naar het depot. Een waterstofbus biedt dezelfde prestaties als een CNG-bus, terwijl er geen schadelijke uitstoot is. Voor ons is het de gemakkelijkste manier om over te stappen.”

Foothill rijdt al geruime tijd met batterij-elektrische en brandstofcelbussen. Het bedrijf kan de verschillende prestaties inmiddels makkelijk vergelijken. Voordeel is dat er in Californië geen strenge winters zijn, dit in tegenstelling tot in andere delen van Amerika en Europa.

“We weten inmiddels dat het weer invloed heeft op de prestaties en beschikbaarheid. Gelukkig zijn we in Californië, waar we geen last hebben van extreme koude temperaturen. Batterij-elektrische bussen kunnen tot 50% van de opgeslagen energie verliezen om een comfortabel binnenklimaat voor de bestuurder en de passagiers te creëren. Vooral het opwarmen van de cabine kost veel energie. Waterstofbussen hebben geen last van hoogteverschillen of het weer. De warmte van de brandstofcel wordt gewoonlijk afgeblazen, maar in de winter gebruikt voor het binnenklimaat.”

Brandstofcelbussen zijn elektrische bussen. Het verschil tussen de twee technologieën is dat in een 100% batterij-elektrische bus een batterijpakket van 440 kWh met een hoge capaciteit zit. In een brandstofcelbus zit een kleiner batterijpakket met een brandstofcel die elektriciteit opwekt door een chemische reactie tussen waterstof en zuurstof die de batterijen oplaadt en fungeert als een range extender.

Directeur Rolando Cordero is na de nodige ervaring teleurgesteld over de 100% batterij-elektrische oplossing. Het legt echt bereikbeperkingen op aan de bussen. “Ik dacht dat ze beter zouden presteren, vooral in onze klimatologische omstandigheden hier in Californië. We realiseerden ons dat we, om het bereik van de elektrische bus te vergroten, halverwege de routes kostbare oplaadsystemen moesten installeren. Onze studies gaven aan dat de kapitaalinvestering om een laadstation te bouwen bijna 650-duizend euro bedroeg.

Dan zijn er nog de "laadmanagementsystemen" die nodig zijn om alle verschillende systemen voor het opladen van de bussen te optimaliseren. Dingen als: hoeveel lading heeft de bus echt nodig om opnieuw te worden ingezet? Wat zijn de kosten van elektriciteit op het moment van opladen? Hoeveel bussen worden er tegelijkertijd opgeladen en waar staan ze in de laadopstelling van het depot? Er zijn veel bewegende delen die moeten worden aangestuurd in het ecosysteem voor het elektrisch opladen van batterijen. Die complexiteit heb je gewoon niet met brandstofcelbussen.

De enige zorg die we op dit moment hebben voor de brandstofceltechnologie zijn de kosten van waterstof. We moeten een punt bereiken waarop de kosten per kilogram vergelijkbaar zijn met wat we betalen voor oude fossiele brandstoffen of batterij-elektrisch. We betalen waarschijnlijk twee keer zoveel om onze waterstofbussen van brandstof te voorzien dan om onze elektrische bussen op te laden. Dat is het enige nadeel op het gebied van waterstof. En met waterstofvoertuigen hebben we gelukkig geen last van netcongestie.”

Lees ook: primeur-bouwplaats-in-bergen-op-zoom-draait-op-100-groene-waterstof