Eingehende Analyse des Bahn- und Bausektors

Faktoren wie die aktuell verfügbare Technologie, mangelnde Infrastruktur, fehlende Regelungen oder Förderungen sowie höhere Kosten aufgrund von Skalierbarkeit schränken die Marktakzeptanz alternativer Antriebssysteme ein. Der Straßenverkehrssektor, insbesondere der Automobilsektor, ist in Bezug auf alternative Antriebssysteme im Vergleich zu anderen Verkehrsträgern am weitesten fortgeschritten. Obwohl im Bahn- und Bausektor konkrete Zielsetzungen fehlen und die Nachfrage noch gering ist, ist bei Stakeholdern das Bewusstsein für die Notwendigkeit der Verringerung von Umweltauswirkungen vorhanden. Mit dem technologischen Fortschritt wird die Nachfrage nach alternativen Antriebssystemen in beiden Sektoren steigen.

Alternative Antriebssysteme für Gleisbaumaschinen sind bis dato noch weitgehend unerforscht. Die Marktanalyse zeigt, dass die im Bausektor eingesetzten technologischen Konzepte auch für Antriebstechnologien für Gleisbaumaschinen anwendbar sein könnten. Im Hinblick auf die primäre Energiequelle werden Gleisbaumaschinen stark von Markttrends im Bahnsektor beeinflusst, da die Implementierung alternativer Lösungen von der Energieversorgungsinfrastruktur abhängt (z. B. Aufladen von Batterien oder Auftanken von Wasserstofftanks).

Im Vergleich zum Bahnsektor ist die reine Batterietechnologie im Bausektor weitaus verbreiteter und beschränkt auf elektrische Baumaschinen, Handgeräte oder kleinere Maschinen. Hingegen befindet sich die Brennstoffzellentechnologie noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium (ausgenommen Gabelstapler). Es gibt wenige Gleisbaumaschinenmodelle mit alternativen Antriebssystemen (sechs Hersteller konnten identifiziert werden). Bei Gleisbaumaschinen kommen eher Hybridlösungen (hauptsächlich Diesel-Batterie) anstatt Stand-alone-Lösungen zum Einsatz. Dies entspricht dem im gesamten Bahnsektor sichtbaren Trend. Rein batteriebetriebene Maschinen, wie kleinere (leichtere), z. B. Handstopfer, bilden eine Ausnahme.

Die CalCAS-Ergebnisse zeigen, dass On-Board-Batterietechnologien die bevorzugte Lösung für Gleisbaumaschinen mit einem Bedarf unter 300 kWh sind. Hingegen ist die Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie für Maschinen mit einem Bedarf von über 800 kWh geeignet. Für Maschinen mit einem Energiebedarf dazwischen ist aus Gewichtsgründen entweder eine Weiterentwicklung in der Batterietechnologie notwendig oder die Brennstoffzellentechnologie vorzuziehen. Trotz der Vorteile alternativer Antriebssysteme (z. B. Reduktion der Treibhausgasemissionen und der Lärmbelastung, höhere Effizienz) bedeutet ein alternatives Antriebssystem nicht automatisch den Verzicht auf fossile Brennstoffe oder Emissionsfreiheit. Das Potential alternativer Flüssigbrennstoffe ist eingeschränkt (großer Primärenergiebedarf, widersprüchliche Daten zu Emissionen, Bedenken bezüglich synthetisch hergestellter Treibstoffe etc.). Batterie- und Wasserstoffanwendungen sind vom Strommix sowie vom Produktionsprozess und der Lebensdauer ihrer Komponenten abhängig. Dennoch wird ihnen großes Potential für die Verringerung von Umweltauswirkungen zugeschrieben.