Transport von Wasserstoff per Schiene günstiger und umweltfreundlicher als auf der Straße

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Wasserstoff muss dort verfügbar sein, wo er benötigt wird – zum Beispiel in Fuhrparks oder Schienentankstellen. Der Transport über die Straße? Ganz schön kohlendioxidlastig. Aber was wäre eine umweltfreundliche Alternative? Die LandesEnergieAgentur Hessen (LEA) hat mit diesen Ausgangsfragen bei DB Energie, dem Energieversorger der Deutschen Bahn, eine Studie in Auftrag gegeben, wie Wasserstoff umweltfreundlich von A nach B gelangen kann.

Der Transport über die Straße ist keine wirkliche nachhaltige Lösung“, sagt Dr. Karsten McGovern, Geschäftsführer der LEA, mit Blick auf die Ergebnisse der Studie, welche hier als ausführliches PDF zu finden ist. Damit der Wasserstoff in einer künftigen Wasserstoffwirtschaft nicht knapp wird, so McGovern, müsse man nicht nur eine ausreichende Menge an vorzugsweise grünem Wasserstoff produzieren, sondern auch die Verteilung und Belieferung organisieren. „Grüner Wasserstoff“ bedeutet, dass für die Herstellung des Wasserstoffs ausschließlich Erneuerbare Energien genutzt werden. Die Herstellung von Wasserstoff ist sehr energieintensiv. Wird zur Gewinnung Erdgas eingesetzt und Kohlendioxid (CO2) dabei freigesetzt, spricht man von „grauem Wasserstoff“. Wird das CO2 gespeichert, sprechen Wissenschaftler von „blauem Wasserstoff“.

Der potenziell grüne Energieträger Wasserstoff kann äußerst umweltfreundlich und in deutlich größeren Mengen mit der Bahn als auf der Straße befördert werden. Technisch und rechtlich ist die Anlieferung auf dem Gleis bereits möglich. Bislang fehlt es jedoch im Schienenverkehr an geeigneten Transportbehältern. Um die Belieferung neu entstehender Wasserstofftankstellen von der Schiene aus zu einer wirtschaftlich interessanten Option zu machen, empfehlen die Verfasser der Studie ein Pilotprojekt. Ziel soll der klimafreundliche Transport von Wasserstoff auf der Schiene im Regelbetrieb sein.

„Die praktische Erprobung kann beginnen“

Wir sehen den Transport über die Bahn als zukunftsweisend an“, sagt McGovern. Die Studie zeige, dass der Transport von Wasserstoff über die Schiene funktioniert: „Die praktische Erprobung kann beginnen“, so der LEA-Chef. Das Rhein-Main-Gebiet sei für das Pilotprojekt prädestiniert – denn hier, so die Erkenntnis der Studie, seien alle Grundlagen vorhanden. Von November 2019 bis April 2020 hatte DB Energie im Auftrag der LEA mit Partnern aus Industrie, der Verkehrs- und Logistikbranche untersucht, wie man Druckwasserstoff technisch, betrieblich und genehmigungsrechtlich über die Schiene transportieren kann.

Ein Ergebnis der Studie: Unter ähnlichen Voraussetzungen und der aktuellen Gesetzeslage beim Transport über die Straße würde der simulierte Schienentransport von Wasserstoff geringfügig günstiger sein und damit zusätzlich zum umweltfreundlicheren Transport einen wirtschaftlichen Vorteil besitzen. Auch die Straßen in Ballungsräumen würden dadurch entlastet – inklusive reduziertem Lärm und Feinstaub.

„Auf lange Sicht kann die gesamte Kette von der Erzeugung des Wasserstoffs bis hin zum Verbraucher komplett CO2-frei werden. Wir bei DB Energie nehmen diese Studie zum Anlass, den Aufbau einer Wasserstoff-Logistik auf der Schiene voranzutreiben. Perspektivisch wird Wasserstoff auch als Dieselersatz bei der Bahn immer interessanter. Ein weiterer Schritt auf dem Weg, die DB bis 2050 zum klimaneutralen Konzern zu machen.“ – Torsten Schein, Geschäftsführer von DB Energie

Und die Nachfrage sei bereits vorhanden: Ab Ende 2022 will die Hessische Landesbahn GmbH im Taunusnetz 27 Brennstoffzellenzüge auf das Gleis bringen. Die Studie hatte eine fiktive Bahnstrecke vom Industriepark in Höchst als Erzeugerort nach Friedberg festgelegt – zu einer ebenso noch fiktiven Schienentankstelle. Außerdem spielte die Studie durch, dass die Bahn den öffentlichen Nahverkehr in Wiesbaden mit Wasserstoff beliefert.

Quelle: LandesEnergieAgentur Hessen – Pressemitteilung vom 04.08.2020 // DB Energie – Pressemitteilung vom 06.08.2020

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Wenn Wasserstoff da produziert wird wo er gebraucht wird braucht man ihn gar nicht zu transportieren. Wind- und Solarparks in unmittelbarer Nähe zu Zement- und Stahlwerken um grünen Wasserstoff zu erzeugen würde reichen. Dort wird Wasserstoff gebraucht und dort macht er Sinn.

absolut richtig. 1+

Übrigens, wenn die Ladungen, die wir mit den Lastwagen auf die Schiene verlagern, können wir gleich 3 Fliegen mit einer Klatscher schlagen:

1. Ein bereits vorhandenes nachhaltiges Transportmittel ( Bahn ) nutzen, dad wirbeliebig ausbauen könnten. ( Die Schweiz macht das schon möglich mit der Nord-Süd Verbindung über den St. Gotthart Tunell )
2. Wir haben viel weniger dieser so lässtigen Brummies auf der Strasse.
3. Wir brauchen keine Wasserstoff-LKW’s und können die Kleinverteilung von Gütern mit Akku-LKW’s leisten.

Sehe ich genau so.
Selbst eine neue Stromtrasse wäre wohl besser. Denn ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass ein Güterzug, wo ein leerer Wagon schon min. aus 10t Stahl besteht, eine Oberleitung+Schienen benötigt, umweltfreundlicher ist als eine zusätzliche Stromtrasse, die den Strom direkt zum Elektrolyseur des Verbrauchers schickt.
Ist effektiver, flexibler, unabhängiger und ab einem gewissen H2-Verbrauch günstiger.

Schon vor Jahrzehnten wurden Akkumulatorentriebwagen erfolgreich mit Bleibatterien betrieben.
Mit modernen Li-Ionen Batterien erreicht man mehr Reichweite oder man kann das Batteriegewicht senken.

Oft fahren die Triebwagen vom elektrifizierten Bahnhof auf der Hauptstrecke auf eine nicht elektrifizierte Nebenstrecke.
Teilweise werden auch zwei elektrifizierte Hauptstecken durch eine nicht elektrifizierte Hauptstrecke verbunden.
Die 15kV 16,5Hz Mittelspannung auf der Hauptstecke (Bahnhof) ist mit einigen MW belastbar.
Man braucht dann keine extra Ladeinfrastruktur zu installieren, der Treibwagen braucht aber ein starkes Ladegerät, einen Mittelspannungstransformator und Stromabnehmer.
Bei Wasserstoff braucht man besonders leistungsstarke und teure Wasserstofftankstellen, da die Wasserstofftanks in Triebwagen wesentlich größer als im PKW ist. Weniger Gewicht im Vergleich zu einer Batterie bringt hier auch nur wenig, da die Rollreibung eines Schienenfahrzeugs viel kleiner als bei einem Straßenfahrzeug ist.

Leistungsstarke und teure Wasserstofftankstellen, das sagt schon alles über deren Wirtschaftlichkeit, weshalb dies bei PKW s wohl nie kommen wird. Ueberall wo das AKKUgewicht noch vertretbar ist, folglich besser gleich direkt mit Strom antreiben.

Ungebundenen H bei mindestens 700 bar Druck gerne auf der Schiene statt auf der Autobahn. Neben Brennstoffzellenfahrzeuge und H-Tankstellen werde ich mich nicht aufhalten.

Nichts ist „leichter“ zu transportieren als Wasserstoff. Schließlich ist es das leichteste Element. Druckfeste Flugtanks mit großen Volumen z.B. technisch aktuell machbar mit ca. 200000 Kubikmeter und 0,4 Bar möglichen Innendruck. Interessant nicht wahr.

Na dann … wird ja nur altbekanntes zum Gütertransport wiederholt. Die Schiene ist und bleibt energetisch günstiger und umweltfreundliche als die Straße. Also konsequenten Schienenausbau umsetzen und Massengüter verpflichtend auf die Schiene setzen.
Wird halt einigen Natur- und Landschaftsschützern auch wieder nicht passen.

Absolut richtig, stimme Ihnen zu 100% zu. Die Schweiz macht es vor.
Wieso denken wir immer noch wie im 20. Jahrhundert, dass kilometerlange Kolonnen von lässtigen LKW’s über 100-tausende von Kilometern durch die Gegend bolzen müssen. Es war schon immer Irrsinn und bleibt auch weiterhing ein Irrsinn.

Frage:
Wie wäre es denn mit eigenen Rohrleitungen zu den Tankstellen? Wäre doch zehnmal besser als das was jetzt geschieht und vor Mauritius wieder geschehen ist. Wieviel Energie wird verpulvert und Umweltverschmutzug um uns den Kraftstoff an die Tankstelle zu liefern. Fangen wir bei der Ölbohrung an bis zum Supertanker der um die halbe Welt fährt bis zur Raffinerie. Wieviel Energie wird benötigt um daraus Kraftstoff herzustellen. Wieviel politisches Potenzial als Druckmittel und Zankapfel hat das Rohöl. All dass könnten wir abschaffen mit der Herstellung vor Ort. Die Geschichte in den USA hat es gezeigt, wie die Pipeline dort zum Öltransport erfunden wurde. Also hören wir endlich auf zu lamentieren und fangen endlich an. Den Verbrennern gehört der Genickschuss und lasst uns Fahrzeuge bauen mit Batterien und H2 in einem Fahrzeug. Das ist der Königsweg. Die Franzosen machen es uns doch vor.
Nur wir müssen es duch nur wollen!
Gruß, Dirk

Wozu ein H2-Tank, wenn ein Akku die selbe Reichweite bietet? Warum wollt ihr alle so unendlich viel Geld ausgeben um 15 Minuten Lade/Betankungszeit zu sparen? Es ist doch der blanke Irrsin und zeugt von geistiger Umnachtung, wenn man 3 mal so viel Energie verschwendet nur um etwas schneller diese Energie nachzufüllen. Danach setzt man sich dann ins Restaurant und auf die Toilette. Da wäre dann auch das BEV wieder voll.
Die Franzosen machen es vor – könnte man auch beim BEV sagen.

Genau so ist es ! Aber auch energieintensive Industrieen werden Deutschland verlassen, wenn keine preisgünstige, vor allem aber rund um die Uhr zuverlässige Energieversorgung mehr möglich ist. Stahlherstellung, Giesereien, etc. wirds dort geben, wo man zuverlässig mit Atomstrom versorgt wird. Das nennt sich freie Marktwirtschaft – vom unwirtschaftlichen Energietranportmittel Wasserstoff kann man träumen, wie von Star Trek, gestern, heute und morgen. Wird Deutschland leider nicht daran hindern, weiterhin immense Fördergelder zu verbraten.

Wie hier Herr Markus Doessegger schon sagte in der Schweiz funktioniert der Schienenverkehr, ein generelles Umdenken muss stattfinden! Die Erkenntnis ist doch nicht neu, was hat die Studie eigentlich gekostet? In Deutschland wurden fast alle kleineren Nebenstrecken stillgelegt, in Grünheide werden die Betonteile fürs Teslawerk mit dem Zug angeliefert das nenn ich mal umweltschonend. Selbst bei uns in den Städten hatte jedes größere Fabrikgelände einen eigenen Gleisanschluss. In den 70ern wurden O-Busse abgeschafft, in den 80ern dann die Straßenbahn. Jetzt verkündet man stolz die Anschaffung von 10 Wasserstoffbussen und eine Investition von 14 Millionen für die Wasserstofftankstelle, das wäre nicht nötig gewesen, siehe andere Städte die an ihren O-Bussen / Straßenbahnen fest gehalten haben. Am Ende zahlt der Endverbraucher. Das Netz für die Wasserstofftankstellen lässt sich auch nur außerhalb der Zentren realisieren in der City viel zu gefährlich. Die Industrie will am Wasserstoff viel Geld verdienen, an Solarzellen auf dem Dach um sein Auto zu laden lässt sich nichts verdienen. Durch die hohen Drücke aller verbauten Komponenten lässt sich wiederum in den Werkstätten viel Geld verdienen, schonmal darüber nachgedacht? Warum soll ich einen Wasserstofftank, Brennstoffzelle viele weitere Aggregate und dann noch einen Akku mitschleppen wenn es auch anders geht? Unser E-Smart ist jetzt fast 3 Jahre alt und ohne Werkstattaufenthalt auf Achse. Beim Tesla sind es, wie ja bekannt, Qualitätsmängel die zu einem Aufenthalt in die Werkstätten führen. Wasserstoff als Speicher oder Großprojekte ja, im PKW zu teuer, aber wenn es dann so sein soll bitte auf die Schiene damit.
Der E-Techniker (E-Smart für die Stadt, Tesla Model S für die Strecke)

Prima, dann ist ja schon 99,9% geklärt. Wo der ganze Ökkostrom für den Wasserstoff herkommen soll, darüber können wir uns ja später Gedanken machen…

Schon mal darüber nachgedacht welche Maffia hinter dem Handel von seltenen Erden steckt, die für die Herstellung
Von Akkus gebraucht werden. Wir reden noch nicht über die Entsorgung bzw über die Wiederverwendung.
Wasserstoff ist auf lange Sicht die beste Lösung für unser Problem.
Voraussetzung ist allerdings regenerative Energiegewinnung vor Ort.
Hat sich schon mal jemand Gedanken gemacht über den Oekologischen Rucksack für die Herstellung
Einer Batterie?

2nd-Life und Recycling sind bei Wasserstoff-Anlagen nicht so einfach möglich, denn die Technik ist prinzipiell komplex mit vielen kleinteilig höchst unterschiedlichen technischen Komponenten (Hochdruckpumpen und Motoren, Rohrleitungen, Filter, Ventile, Dichtungen, Stellantriebe, Sensoren, Steuerungen usw.).

Die Emissionen für den Aufbau einer großen 75 kWh Batterie mit über 500 km WLTP-Reichweite liegen derzeit bei näherungsweise 7 tCO2, die für ein in der Reichweite vergleichbares Wasserstoffsystem bei rund 3,3 tCO2.

Hinzu kommen die riesigen Aufwendungen für eine Wasserstoff-Infrastruktur, die ebenfalls die CO2-Bilanz verschlechtern. Diese Überlegungen fehlen in allen bekannten Studien. Durch 2nd-Life und Recycling wird der CO2-Footprint von Batteriesystemen in Zukunft sogar besser werden als der von Brennstoffzellensystemen.

@ Herr Haas
1+ Daumen hoch für die Antwort von Herrn Doessegger, es sei nochmal erwähnt seltene Erden werden nicht für die Akkuherstellung verwendet. Der Rucksack einer Batterie wurde auch hier schon mehrmals besprochen
Herr Doessegger nicht wundern, auf Wunsch eines Lesers erwähne ich hier unsere Fahrzeuge nicht mehr, deshalb ab jetzt Elektrolurch.
Der E-Techniker (Elektrolurch)

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