. IST ES ZEIT, IN DEN WASSERSTOFFZUG ZU STEIGEN? - ENERGIE

Ist es Zeit, in den Wasserstoffzug zu steigen?

Wasserstoffzug
© Rene Frampe

Wasserstoffzüge fahren jetzt in Deutschland. Aber sind sie wirklich grün und ergeben sie einen Sinn?

Die ersten wasserstoffbetriebenen Züge wurden in Norddeutschland auf einer Strecke, die normalerweise von Dieselmotoren bedient wird, in den kommerziellen Dienst gestellt. Die Coradia iLint-Züge werden von Alstom in Frankreich gebaut und sind mit Brennstoffzellen ausgestattet, die "Wasserstoff und Sauerstoff in Elektrizität umwandeln und so die mit dem Antrieb verbundenen Schadstoffemissionen verringern". Nach Angaben des in der Pressemitteilung von Alstom genannten Verkehrsministers

Die emissionsfreie Antriebstechnik des Coradia iLint bietet eine klimafreundliche Alternative zu herkömmlichen Dieselzügen, insbesondere auf nicht elektrifizierten Strecken. Mit dem erfolgreichen Nachweis der Funktionsfähigkeit der Brennstoffzellentechnologie im täglichen Einsatz werden wir die Weichen dafür stellen, dass der Schienenverkehr künftig weitgehend klimafreundlich und emissionsfrei betrieben wird.

Wasserstoffzug

© Rene Frampe

Alle Blogs scheinen davon begeistert zu sein, obwohl die Schienenelektrifizierung mit Freileitungen in Europa seit Jahrzehnten betrieben wird und die bewährte Methode ist, obwohl sie teuer ist. Aber hey, Wasserstoff ist sauber und grün, oder? Ich muss zugeben, dass ich immer ein Skeptiker der Wasserstoffwirtschaft war, aber ist es an der Zeit zuzugeben, dass ich mich geirrt habe? Vielleicht haben sich die Dinge geändert. Immerhin, wie Daniel Cooper in Engadget schreibt,

Die hohe Energiedichte und die relativ einfache Erzeugung und Beförderung von Wasserstoff machen ihn ideal für schwere Lasten. Und obwohl es sich derzeit nicht um ein sauberes Material handelt, besteht die Hoffnung, dass Unternehmen in Zukunft die Schaffung von H2 mit zu 100 Prozent erneuerbaren Energien vorantreiben können.

Ich habe das gelesen und dachte, nein, ich liege nicht falsch. Dies ist ein klassischer Wasserstoff-Hype. Lassen Sie uns es dekonstruieren.

Wasserstoffspeicher

Energieministerium / Public Domain

Energiedichte: Es stimmt, Wasserstoff hat die höchste Energiedichte pro Masse eines Kraftstoffs. Das Problem ist, dass es der leichteste Brennstoff ist und eine sehr geringe Energie pro Volumeneinheit hat. Eine Gallone Diesel hat ein Vielfaches an Energie als eine Gallone Wasserstoff. Nach Angaben des Energieministeriums führt "seine niedrige Dichte der Umgebungstemperatur zu einer geringen Energie pro Volumeneinheit, weshalb fortschrittliche Speichermethoden entwickelt werden müssen, die das Potenzial für eine höhere Energiedichte aufweisen".

Sie müssen also viel davon unter sehr hohem Druck in teuren Tanks aufbewahren. Oder Sie können es verflüssigen, was mehr Energie kostet, als der Wasserstoff tatsächlich enthält. Einige versuchen chemische Lagerung, aber es ist noch experimentell.

Einfache Erzeugung: Die Art und Weise, wie Wasserstoff für diese Züge hergestellt wird, ist wirklich einfach! Es wird Dampf-Methan-Reformierung genannt und vom US-Energieministerium beschrieben:

Mit Hochtemperaturdampf (700 C 1.000 C) wird Wasserstoff aus einer Methanquelle wie Erdgas erzeugt. Bei der Dampf-Methan-Reformierung reagiert Methan mit Dampf unter einem Druck von 3 bis 25 bar (1 bar = 14, 5 psi) in Gegenwart eines Katalysators unter Bildung von Wasserstoff, Kohlenmonoxid und einer relativ geringen Menge Kohlendioxid. Die Dampfreformierung ist endotherm, dh dem Prozess muss Wärme zugeführt werden, damit die Reaktion abläuft.

Während es sich derzeit nicht um ein sauberes Material handelt: Zur Versorgung der deutschen Züge wird das Gasunternehmen Linde Gas aus seinen Raffinerien bereitstellen. Daher wird dieser Zug derzeit und in absehbarer Zukunft mit fossilen Brennstoffen betrieben. "Es ist geplant, dass Wasserstoff zu einem späteren Zeitpunkt des Projekts vor Ort über Elektrolyse und Windenergie erzeugt wird."

Stromprofil Deutschland

Clean Energy Wire / CC BY 4.0

Dies ist das einzige, was sich in der Wasserstoffwirtschaft im letzten Jahrzehnt geändert hat: der massive Anstieg der erneuerbaren Energien. Als die Provinz Ontario letztes Jahr diese Züge ansah, dachte ich, dass sie vielleicht einen Sinn ergeben könnten, da Ontario keine Kohle verbrennt, sondern Niagarafälle und große Atomreaktoren hat, die nachts nichts zu tun haben, damit sie Wasserstoff für den Strom produzieren können Die Nachfrage war gering.

Während die erneuerbare Stromversorgung in Deutschland dramatisch gewachsen ist, beziehen sie immer noch die Hälfte ihres Stroms aus Kohle und schließen ihre Kernreaktoren. Es wird sehr lange dauern, bis sie Wasserstoff aus der Elektrolyse gewinnen.

Einfacher Transport: Wirklich? Das US-Energieministerium sagt erneut: "Da Wasserstoff eine relativ geringe volumetrische Energiedichte aufweist, verursachen sein Transport, seine Speicherung und seine endgültige Lieferung zum Verwendungsort erhebliche Kosten und führen zu einigen der Energieineffizienzen, die mit seiner Verwendung als verbunden sind ein Energieträger. " Das liegt daran, dass das Molekül so klein ist, dass es sehr leicht austritt und tatsächlich in das Metall in den Rohren diffundieren kann, was zu Wasserstoffversprödung und Rissbildung führt.

Wasserstoff-Trai-Seite

© Rene Frampe

OK, das könnte der Anfang von etwas Großem sein. "Diese Entwicklung wird den Aufbau einer Wasserstoffgesellschaft vorantreiben und neue Lösungen für die Speicherung und den Transport von Energie schaffen", heißt es in der Pressemitteilung von Linde. Vielleicht haben wir eines Tages genug sauberen Wasserstoff, um dies zu rechtfertigen.

Aber ich zitiere immer wieder Mal, der mit Shepherd Book in Serenity spricht: "Das ist eine lange Wartezeit, bis ein Zug nicht kommt."