Weltpremiere in Wiesbaden: Wasserstoff-Kraftwerk auf dem Dach

Von Harald Berlinghof

Weinheim/Mannheim/Wiesbaden. Wasserstoff. Das ist ein Elektron, das um ein Proton kreist. Einfacher geht´s nimmer. Das Atom ist das häufigste im Universum und das einfachste, das existiert, und trotzdem hat es das Potenzial, unsere Welt zu verändern. Weil verborgene Kraft in ihm steckt. Die frei wird, wenn zwei dieser Wasserstoffatome mit einem Sauerstoffatom chemisch reagieren.

Sauerstoff. Auch so ein Allerweltselement, das überall um uns herum vorkommt. Aber ein Kraftpaket, das allem Leben auf der Erde seine Energie verleiht. Deshalb atmen wir. Und wenn nun diese beiden Null-Acht-Fuffzehn-Elemente zusammen treffen und ein Zündfunke hinzu kommt, dann knallt es. Und was kommt dabei heraus? Energie und Wasser. Und Wasser ist nun wirklich ein ganz und gar sonderbares Element mit einzigartigen Eigenschaften, ohne die es das Leben auf der Erde sehr, sehr schwer gehabt hätte zu entstehen und zu überleben. Aber das ist eine andere Geschichte.

Mit Wasserstoff und Sauerstoff lässt sich also Energie gewinnen. Und wenn man die Energieentstehung kontrolliert ablaufen lässt - zum Beispiel in einer Brennstoffzelle - dann kann man die Energie nutzbringend einsetzen. Kontrolle ist alles. Das haben die Motorenhersteller Otto und Diesel auch schon gewusst und haben die enorme Explosionskraft der Brennstoffe Benzin oder Diesel kontrolliert in eine Bewegung des Motors und seiner Teile umgesetzt. Nur, dass bei den Pionieren der automobilen Fortbewegung am Auspuff unerwünschte Schadstoffe ankommen. Bei der Knallgasreaktion mit Hilfe von Wasserstoff und Sauerstoff kommt dagegen unschädlicher Wasserdampf aus dem Auspuff.

Wasserdampf aus dem Auspuff

Ganz in unserer Nähe ist die Firma Freudenberg in Weinheim mit der Entwicklung von Brennstoffzellen beschäftigt und in Mannheim ist bereits der Evobus von Daimler mit einem Brennstoffzellenantrieb gebaut worden. Und jetzt gab es kürzlich eine Weltpremiere in Wiesbaden zu bestaunen. Der erste Brennstoffzellen-Nahverkehrszug von Alstom machte sich auf die kurze Reise von Wiesbaden nach Frankfurt/Höchst. Die Reise ist zwar kurz, aber sie kann weit reichende Folgen haben. Gebaut wird der Zug im Alstom-Werk in Salzgitter, die Brennstoffzellen stammen von Hydrogenics aus Gladbeck. Zwei Prototypen des Zuges sind gegenwärtig in Niedersachsen im Regelbetrieb im Einsatz.

"Sie hören, dass sie nichts hören", begeisterte sich Hessens Verkehrsminister Tarek Al-Wazir als der Zug den Wiesbadener Bahnhof Mitte April verließ. Es war ein besonderer Zug, der auf seinem Weg nur etwas Wasserdampf in die Luft bläst, aber keinen einzigen Partikel Dieselruß, kein Stickoxid, kein Kohlendioxid und auch keinen Feinstaub.

Brennstoffzellen und Batterien treiben den "Coradia iLint" von Alstom besonders leise und umweltfreundlich an. Technisch fußt der Coradia iLint mit Ausnahme seines neuartigen Antriebs auf seinem aberhundertfach erprobten Diesel-Bruder, der auch im VRN-Gebiet zum Einsatz kommt.

Neu sind die auf dem Dach montierten Wasserstoff-Tanks und Brennstoffzellen. Beim direkten Betrieb eines solchen Zuges fallen außer dem Wasserdampf keine Emissionen an, weil in einer Brennstoffzelle Wasserstoff kontrolliert mit dem Sauerstoff aus der Luft reagiert und so zuverlässig elektrischen Strom für den Elektromotor liefert. Zwei schwere Batterien speichern zusätzlich die Bremsenergie und überschüssigen Strom aus der Zelle.

Wasserstoff ist zwar das häufigste Element des Universums, in der Erdatmosphäre kommt er allerdings in reiner Form nur in unerheblichen Spuren vor. Deshalb muss er mit hohem Energieaufwand aus Wasser gewonnen werden. Die einfachste Methode ist die Elektrolyse, die jeder von uns aus dem Chemieunterricht kennt. Strom, der durch Wasser geleitet wird, trennt die verheirateten Atome des Wassers (H2O)in Sauerstoff und Wasserstoff.

Aus Umweltgründen und Gründen des Klimaschutzes muss der Wasserstoff mit Hilfe erneuerbarer Energien wie Sonne, Wasser oder Wind gewonnen werden. Sonst war alle Liebesmüh umsonst.

"Saubere" Elektromobilität?

Mit Atomstrom oder Braunkohlestrom Wasserstoff zu gewinnen, den man dann "umweltfreundlich" in Brennstoffzellen "verheizt" gliche einem Schildbürgerstreich. Experten sprechen in solchen Fällen vom "schwarzen Wasserstoff" im Gegensatz zum ökologisch klimaneutral gewonnenen "grünen Wasserstoff".

Ähnliches gilt übrigens für die "Sauberkeit" der so extrem propagierten Elektromobilität. Auch die ist nicht sauber, solange herkömmlicher Strom genutzt wird. "Grünen Wasserstoff" bekommt man erst, wenn das Gas allein mit dem Einsatz regenerativer Energien erzeugt wird.

Vor allem die Windenergie-Branche setzt große Hoffnungen in das Power-to-Gas-Verfahren, bei dem Wasser mit Hilfe des Windstroms in Sauerstoff und Wasserstoff aufgespalten wird, der im Erdgasnetz gespeichert werden könnte. Damit hätte man die Speicherproblematik gelöst, die bei Wind- oder Sonnenstrom besteht. Mal gibt es zuviel davon, mal zu wenig. Den daraus gewonnenen Wasserstoff kann man aber lagern.

Alstom setzt mit seiner Entwicklung des Brennstoffzellenzuges zunächst ganz bewusst auf Regionalzüge, weil die oft auf Strecken unterwegs sind, die noch nicht elektrifiziert sind und aktuell von Dieselzügen befahren werden. In Deutschland sind dies gegenwärtig noch etwa 20.000 Kilometer und damit die Hälfte des Bahn-Streckennetzes.

Eher begrenzt scheint das Argument der Lärmreduzierung, denn für die Anwohner von Bahnstrecken sind es vor allem die Abrollgeräusche der Eisenräder, die ihnen den Schlaf und den letzten Nerv rauben, weniger die Motorengeräusche. Ähnlich wie bei den Brennstoffzellenbussen ist die fehlende Wasserstoff-Versorgungsstruktur, also Wasserstoff-Tankstellen, ein großes Hindernis bei der Einführung der Technologie.

Häufig wird auch auf die potenzielle Explosionsgefahr der Wasserstofftanks hingewiesen. Die Wasserstoff-Befürworter betonen allerdings, dass Hochdruckbehälter für Wasserstoff in Gefahrensituationen sicherer sind als herkömmliche Benzintanks. Alternativ lassen sich Brennstoffzellen auch mit Erdgas betreiben. Dann allerdings treten wieder unerwünschte Abgase auf. Weniger als bei herkömmlichen Verbrennungsmotoren, aber mehr als bei der Wasserstoff-Brennzelle.