Wasserstoff Wasserstoff statt Diesel: Auch im Bahnbetrieb soll der umweltschonende Antrieb her

Der Dieselantrieb bei den Bahnen solle bald ausgedient haben. Dann gehörten Stickoxide (NOx) der Vergangenheit an. So jedenfalls die Planungen vom französischen Bahnhersteller Alstom. Eine umweltfreundlichere Lösung sei der Wasserstoffantrieb. [1]

Erste Wasserstoffzüge bereits in Betrieb

Seit September 2018 fahren auf der niedersächsischen Bahnstrecke Cuxhaven-Buxtehude erstmals zwei emissionsfreie Regionalzüge. Angetrieben werden diese Bahnen mit Wasserstoff. Statt Ruß, Kohlendioxid (CO2) oder Stickoxid soll als Abgas nur Wasserdampf aus dem Auspuff quellen. Zudem sei der Zug noch sehr leise, da er keinen Verbrennungsmotor in Betrieb hat. Für dem Hersteller Alstom und den Betreiber, die Eisenbahn- und Verkehrsbetrieb Elbe-Weser-GmbH (EVB), seien es die „weltweit ersten Wasserstoff-Züge“. [1f]

Die Brennstoffzellen wandeln Wasserstoff und Luft in Wasser um, wodurch Strom entsteht, der die Lithium-Ionen-Akkus an Bord auflädt und den Elektromotor antreibt.

Knapp 34.000 Kilometer lang ist das Schienennetz in Deutschland. Etwa 40 Prozent davon sind nicht elektrifiziert, vor allem viele Nebenstrecken auf dem Land. Diese Trassen seien für Wasserstoffzüge das zukünftig bevorzugte Anwendungsgebiet. Denn sämtliche nichtelektrifizierte Strecken in Deutschland nachzurüsten wäre ein Jahrhundertvorhaben und in vielen Fällen nicht rentabel. [2]

Wasserstoff kann fossile Brennstoffe ersetzen

Doch Wasserstoff ist schwerlich vorzuhalten und zu transportieren. So gäbe es zwei Möglichkeiten, um Wasserstoff und Sauerstoff zur Fortbewegung einzusetzen. Die erste Variante ist vergleichsbar der Wirkungsweise von Verbrennungsmotoren. Statt Benzin oder Diesel werde einfach Wasserstoff im Kolben verbrannt.

Zudem gäbe es noch die sogenannte kalte Verbrennung in einer so genannten Brennstoffzelle.

So strömen auf einer dünnen Kunststoffmembran Wasserstoff und Luftsauerstoff entlang. Die Membran ist nur für Protonen, die Kerne von Wasserstoffatomen, durchlässig. Um dennoch zum Sauerstoff zu gelangen, lassen die Wasserstoffatome an einer Elektrode ihre Elektronen zurück. Der Weg durch die Kunststoffmembran ist nun möglich. Die Elektronen müssen über elektrische Leitungen einen Umweg nehmen. Dabei treiben sie noch einen Elektromotor an. Sind die Elektronen, die Protonen und der Sauerstoff auf der anderen Seite schließlich vereint, entsteht gewöhnliches Wasser, welches via Auspuff entweicht. [3]

Tank und Transport sind problematisch

Schwierig sei der Transport von Wasserstoff und die Betankung. Wasserstoff ist unter Normalbedingungen ein sehr dünnes Gas. Nur unter hohem Druck ließe er sich in Flaschen füllen. Diese Flaschen seien aber schwer und groß und kommen deshalb fast nur für große Fahrzeuge wie Wasserstoff-Busse im Nahverkehr in Frage. [3f]

Weitere Züge in Planung

Trotz der schwierigen Betankungs- und Transportmöglichkeiten, sollen dem niedersächsischen Beispiel weitere Wasserstoffbahnen folgen.

So plane Thüringen ab dem Jahr 2021 eine Strecke mit Wasserstoff-Brennstoffzellen-Zügen zu bestücken. Ein Pilotprojekt sehe die Nutzung auf einer Strecke der Schwarzatalbahn vor. Geplant sei die 25 Kilometer lange Verbindung von Rottenbach und Katzhütte in Ostthüringen emissionsfrei zu machen. Das Projekt solle angeblich 20 Millionen Euro kosten. Im Freistaat lohne sich solch eine umweltschonende Antriebstechnik, so Experten. Denn hier seien fast 70 Prozent des Schienennetzes nicht elektrifiziert.

Einzelnachweise

[1] Hier hält der weltweit erste Wasserstoff-Zug, von Axel Tiedemann, auf: Hamburger Abendblatt Online (abendblatt.de), vom 11. Oktober 2018. Abruf am 12. Februar 2019.

[2] Jetzt ist der Diesel auch auf der Schiene fällig, von Nikolaus Doll, auf: Welt Online (welt.de), vom 11. Februar 2019. Abruf am 12. Februar 2019.

[3] Wasserstoffantrieb, auf: wissen.de. Abruf am 11. Februar 2019.

[4] Wasserstoff-Brennstoffzellen-Zug: Pilotprojekt in Ostthüringen soll 2021 starten, auf: Heise Online (heise.de), vom 05. Februar 2019. Abruf am 12. Februar 2019.