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Bahn mit Brennstoffzelle : Zug um Zug mit Wasserstoff

  • -Aktualisiert am

Tanken können die Züge in Zukunft in Frankfurt-Höchst. Denn hier wird der Industrieparkbetreiber Infraserv eine Wasserstofftankstelle errichten. „Wir liefern schon seit mehr als zehn Jahren Wasserstoff für Mobilitätsanwendungen“, sagte dazu Infraserv-Geschäftsführer Joachim Kreysing. Das Prozessgas wird auf dem Gelände des Industrieparks in Leitungen mit bis zu 900 Bar Druck transportiert. Die Brennstoffzellen des iLint verbrauchen zwischen 0,175 und 0,3 Kilogramm Wasserstoff je Kilometer. Den errechneten Bedarf von rund 675 Tonnen Wasserstoff im Jahr will der Industriepark gut bewältigen.

Kümmert sich zugleich auch um die Versorgung mit dem Treibstoff

Die räumliche Nähe zwischen Produktion und Tankstelle in Frankfurt-Höchst ist aber eine Ausnahme. Bei anderen Anwendern wird das Gas zunächst per Tankwagen angeliefert werden. Weil die entsprechende Technik sich erst noch in der Fläche durchsetzen muss, liefert Alstom nicht nur die Züge, sondern kümmert sich zugleich auch um die Versorgung mit dem Treibstoff.

Wie sauber und effizient ist die Brennstoffzellentechnik? Der lokal emissionsfreie Antrieb ist das eine. Die Quelle des Gases ist das andere. Derzeit wird der Wasserstoff vor allem durch die Dampfreformation von Erdgas gewonnen, wenn er nicht bei anderen Prozessen der chemischen Industrie anfällt. Das ist energieaufwendig und verbraucht fossile Ressourcen als Rohstoff.

Künftig sollen die Züge deshalb mit sogenanntem Grünem Wasserstoff betankt werden. So heißt das Gas, das durch Elektrolyse von Wasser entsteht, für die Strom aus Windkraft oder Sonnenlicht (Photovoltaik) eingesetzt wird. Die Stromproduktion einer modernen Windkraftanlage soll zum Beispiel ausreichen, um damit Wasserstoffgas für den Betrieb von fünf Zügen zu erzeugen.

Der Wirkungsgrad dieser kompletten Prozesskette von der Erzeugung über die Umwandlung der elektrischen Energie zu Wasserstoff, dessen Speicherung und schließlich seiner kalten Verbrennung in der Brennstoffzelle, um wieder Strom zu erzeugen, liegt nur bei gut einem Drittel. Dennoch gilt das Verfahren bei schweren Fahrzeugen als Alternative zu batterie-elektrischen Antrieben: Die Betankung geht schneller als das Aufladen von Batterien, und das Gewicht der Technik ist deutlich geringer. Für den elektrischen Zugbetrieb auf Nebenstrecken hat die Brennstoffzellentechnik ein relevantes Potential. Insgesamt wird das Verfahren aber auf absehbare Zeit nur eine Nische in der gesamten Traktionsleistung von Eisenbahnen weltweit einnehmen.

Das gilt auch für Deutschland: Hier sind derzeit zwar nur rund 60 Prozent aller Bahnstrecken mit einer Oberleitung überspannt. Aber darunter sind die am stärksten befahrenen Strecken. Deshalb werden schon rund 90 Prozent der Verkehrsleistungen im Personen- und Güterverkehr elektrisch erbracht, sagt Birgitta Worringen vom Bundesverkehrsministerium. Und die Elektrifizierung von weiteren zehn Prozent des Schienennetzes sei bereits geplant.

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