Vom Energieträger zum Hoffnungsträger: Wasserstoff aus Erdgas und Ökostrom kann die Energiewende enorm voranbringen. Neue Projekte und verbesserte Technologien sorgen dafür, dass das Thema enorm an Fahrt aufnimmt.

Stefan Schrank hat einen Lieblingsbahnhof: Bremervörde. Alle paar Wochen steigt er hier in eine Regionalbahn der Elbe-Weser-Verkehrsbetriebe (EVB). Und jedes Mal hofft er darauf, dass er dann in einem der zwei neuen Züge mitfahren kann, die die EVB vor gut einem Jahr in Betrieb genommen haben. Denn die sind gleich in mehrfacher Hinsicht besonders: Sie stinken nicht nach Diesel und sind auffällig leise. "Oft unterhalten sich Passagiere genau darüber", sagt Schrank und lächelt. "Dann höre ich gespannt zu." Manchmal klinkt er sich in das Gespräch ein und erklärt technische Fakten: Dass dieser Zug namens "Coradia iLint" mit Wasserstoff angetrieben wird, den zwei Brennstoffzellen auf dem Dach in Strom umwandeln. Dass er innerhalb von 15 Minuten vollgetankt werden kann. Dass bis 2021 sämtliche 14 EVB-Züge mit dieser Technik laufen sollen und Verkehrsverbünde in vier weiteren Bundesländern demnächst den Betrieb aufnehmen werden. 

Schrank kennt sich aus. Er arbeitet für das französische Unternehmen Alstom. Und als technischer Leiter des Projekts Coradia iLint sorgt er dafür, dass nicht nur Züge an Fahrt aufnehmen, sondern auch eine Vision: Wasserstoff soll der Energieträger der Zukunft werden. Ein effizienter Energieträger, vollkommen ohne Emissionen. Das klingt nach einem Energiewende-Traum. Und das Beispiel Coradia iLint scheint zu beweisen, dass sich dieser Traum in die Realität umsetzen lässt. Nach 130.000 zurückgelegten Kilometern steht fest: Die neuen Züge fahren genauso schnell wie ihre dieselbetriebenen Pendants. Sie erreichen die erhofften 1.000 Kilometer Reichweite. Und als "Abgas" stoßen sie nur reinen Wasserdampf aus – das Produkt der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff in den beiden Brennstoffzellen. Wer die Energiewende auch im Bahnverkehr schaffen will, kommt an der Technik nicht vorbei: Gut 25.000 Schienenkilometer in Deutschland verfügen nicht über Oberleitungen. "Auf diesen Strecken sind Brennstoffzellen die einzige Lösung", sagt Schrank. Neu ist die Technik nicht – es dauerte aber, bis sie reif für die Schiene war.

Brennstoffzellen sind heute generell deutlich leistungsstärker als noch vor wenigen Jahren

Und dank einer neuen Software von Alstom nutzt der Zug den sauberen Energieträger optimal aus. Bessere Brennstoffzellen machen Wasserstoff nicht nur für den Verkehrssektor interessant, sondern auch für den Bereich Heizen. Seit 2016 bezuschusst das Bundeswirtschaftsministerium darum den Einbau von Brennstoffzellenheizungen in Wohn- und Nichtwohngebäuden mit 2,5 bis 5 Kilowatt elektrischer Leistung. Privathaushalte können im Schnitt mit einer Förderung von etwa 10.000 Euro rechnen.
 

Mag der Einsatz von Wasserstoff auch emissionsfrei sein – seine Herstellung ist es nicht unbedingt. Noch ist das gängigste Verfahren dafür die sogenannte Dampfreformierung. Dabei wird mit heißem Dampf Wasserstoff aus Erdgas oder Biomasse abgespalten. Ebenfalls abgespalten wird dabei jedoch auch CO2, weswegen Fachleute das Endprodukt "Grauer Wasserstoff" nennen. Ein Musterbeispiel für die Produktion von "Grünem Wasserstoff" ist die E-Gas-Anlage des Autoherstellers Audi im emsländischen Werlte. 

Hier befindet sich einer der größten Elektrolyseure der Welt: ein 300 Quadratmeter großes Wasserbecken, unterteilt in rund 100 Zellen, durch die über Elektroden Öko-Strom eingeleitet wird – er spaltet die H2O-Moleküle auf. Die Anlage ist vor allem im Betrieb, wenn die Preise an der Leipziger Strombörse besonders niedrig liegen oder heftige Stürme über Norddeutschland wehen. Denn dann produzieren On- und Offshore-Windräder mehr Strom, als das deutsche Netz verkraften kann. 2018 blieben so 5,4 Milliarden Kilowattstunden Ökostrom ungenutzt, allein im ersten Quartal 2019 waren es bereits 3,2 Milliarden Kilowattstunden. An rund 2.000 Betriebsstunden pro Jahr produziert Werlte Wasserstoff. Zukünftig könnten es doppelt so viele werden, sagt Audi.

Der Betrieb sei als eine Art Forschungslabor gedacht, das zeigen soll, dass die Technologie massentauglich ist. Um betriebswirtschaftlich zu sein, müssten sich allerdings erst noch einige Faktoren ändern. So fällt der Strom, mit dem der Wasserstoff erzeugt wird, noch immer unter die EEG-Umlage: Elektrolyseure gelten als Stromabnehmer und nicht als Systemdienstleister. Zum anderen muss der Transport zum Endverbraucher einfacher werden. Noch liefert das Werk seinen Wasserstoff in Gasflaschen per Lkw, allein eine BP-Raffinerie in Lingen bezieht auf diesem Weg jedes Jahr zwölf Tonnen. Und einen Teil des teuer produzierten Wasserstoffs müssen die Ingenieure in synthetisches Erdgas umwandeln, damit sie ihn zumindest ins Erdgasnetz einspeisen können. Noch fehlt es an passenden Infrastrukturen.

Doch überall in Deutschland wird deren Ausbau vorangetrieben. So auch keine zehn Kilometer von der Audi-Anlage entfernt. Lesen Sie im zweiten Teil wie der Übertragungsnetzbetreiber Amprion und der Gasnetzbetreiber Open Grid Europe unter dem Projektnamen Hybridge eine Power-to-Gas-Anlage mit 100 Megawatt Leistung errichten und eine bestehende Pipeline der Open Grid Europe für den ausschließlichen Transport von Wasserstoff weiterentwickeln. 

Zu Teil 2



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