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Überschuss tanken

Heidekrautbahn wird durch grünen Wasserstoff zum klimaneutralen Modellprojekt

„Die Wasserelektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoff wird im Rahmen der Energiewende bzw. zur Erreichung der Klimaziele der Bundesrepublik Deutschland als Bindeglied zwischen erneuerbarem Strom, anderen Energieträgern und Grundstoffen benötigt.“ Nachzulesen ist dies in der am 19. September 2018 vorgestellten Studie IndWEDe des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI).

Der Gedanke, Wasserstoff zur Speicherung regenerativer Energie zu nutzen, begleitet die Energiewende seit Anbeginn. Doch die installierte Leistung von Wind- und Sonnenstrom wuchs weit schneller, als Möglichkeiten zu dessen Speicherung geschaffen wurden. Während Zeiten besonders hoher Produktion – also bei viel Wind oder Sonnenschein – kommt es daher immer wieder vor, dass Anlagen entweder gänzlich abgeschaltet werden oder dass überschüssiger Strom zu niedrigen Preisen exportiert werden muss. Sonst würden Schäden am hiesigen Netz entstehen.

Speichern durch Aufspalten
Die Aufspaltung von Wasser in seine gasförmigen Bestandteile Wasser- und Sauerstoff erfolgt unter Einsatz elektrischer Energie in sogenannten Elektrolyseuren. Laut der BMVI-Studie ist die Technik weitgehend ausgereift, die Anlagen werden derzeit allerdings noch eher im Manufakturbetrieb hergestellt, sind entsprechend teuer. Dennoch kommt die Studie zum Schluss, dass die zum Erreichen der deutschen Klimaschutzziele erforderlichen Kapazitäten durchaus realisierbar wären, zumal eine steigende Nachfrage auch günstigere Herstellungsbedingen befördern werde.

Einsatzort Brennstoffzelle

Eine steigende Nachfrage könnte sich schon bald im Verkehrssektor ergeben. Dann nämlich, wenn sich dort die Brennstoffzellentechnik durchsetzen sollte. Anders als bei der reinen Elektromobilität sind Reichweiten bei der Wasserstoffnutzung nämlich kein Thema, Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb fahren schon heute nahezu genauso weit wie solche mit konventionellen Benzin- oder Dieselmotoren und lassen sich innerhalb weniger Minuten betanken. Auch die oft diskutierten Sicherheitsbedenken – Wasserstoff ist in Verbindung mit Luftsauerstoff ein äußerst explosives Gemisch – können inzwischen anhand erfolgreich absolvierter Unfallsimulationen weitgehend entkräftet werden. Was noch fehlt, ist ein flächendeckendes Netz von Wasserstofftankstellen. Und vor allem: Es gibt noch nicht genügend „grün“ erzeugten Wasserstoff, denn erst mit ihm wird der Brennstoffzellenantrieb zum klimaneutralen Konzept.

Grüner Wasserstoff

An der Nutzung und Erzeugung von „grünem“ Wasserstoff arbeitet seit einigen Jahren die ENERTRAG AG. Der auf regenerative Energien spezialisierte Energieversorger betreibt seit 2011 in der Uckermark bei Prenzlau ein Wasserstoff produzierendes Verbundkraftwerk. Die eingesetzte Energie ist zu hundert Prozent regenerativ, zum überwiegenden Teil stammt sie aus Windkraft (400 MW). Der erzeugte Wasserstoff wird entweder in Tanks zwischengelagert oder direkt in das Erdgasnetz eingespeist. Letzteres ist derzeit nur bis zu einem Anteil von zwei Prozent zulässig, deutlich höhere Gehalte wären bei einer Anpassung der Endgeräte aber möglich. Das früher übliche Stadtgas bestand beispielsweise zu rund 50 Prozent aus Wasserstoff. Heutige Gasbrennwertthermen könnten derart hohe Beimengungen allerdings nicht ohne Umstellung verarbeiten.
Bei ENERTRAG ist der Blick derweil ohnehin auf die Wasserstoffnutzung im Verkehrssektor gerichtet. Mit der Niederbarnimer Eisenbahn und deren zwischen Berlin-Karow und Groß Schönebeck verkehrenden „Heidekrautbahn“ hat man bereits einen passenden Partner für ein Modellprojekt gefunden. Geplant ist, den gesamten Betrieb der Strecke bis 2022 emissionsfrei zu gestalten. Geeignete Fahrzeuge gäbe es auch heute schon: Der „Coradia iLint“ der Alstom AG verkehrt mit Wasserstoffantrieb bereits seit Mitte September 2018 zwischen Cuxhaven und Buxtehude, dort allerdings nicht mit „grünem“ Wasserstoff, sondern mit „grauem“, also unter Einsatz fossiler Energieträger produziertem.
Mit einer vollständigen Umstellung der „Heidekrautbahn“ auf Brennstoffzellentechnik – fünf „Coradia iLint“ sollen dafür zum Einsatz kommen – könnten nach Angaben der ENERTRAG jährlich mehr als 550.000 Liter Diesel eingespart und ein Ausstoß von 2,5 Millionen Kilogramm Kohlendioxid vermieden werden. Benötigt würden dafür jährlich 165 Tonnen Wasserstoff, der mit Windkraftenergie zu erzeugen wäre.
Die Voraussetzungen für einen erfolgreichen Projektverlauf erscheinen bei dem Uckermark-Projekt allein schon durch die räumliche Nähe zwischen Energiegewinnung (Windkraft), Wasserstofferzeugung (Kraftwerk) und Verbraucher (Bahn) günstig. Wichtig ist aber auch die nach Auskunft des Unternehmens gute Akzeptanz des Projekts in der Bevölkerung. Benötigt wird diese vor allem dann werden, wenn es um einen Ausbau der Windkraftkapazitäten gehen sollte. Dass dies erforderlich werden könnte, daraus macht auch die ENERTRAG keinen Hehl, zumindest, wenn es um die Umstellung großer Bereiche des Verkehrssektors geht. Dennoch: Angaben der Bundesnetzagentur zufolge wurden im vergangenen Jahr deutschlandweit mehr als 5.500 GWh „abgeregelt“, wurden also nicht genutzt. Nach Berechnungen der ENERTRAG hätten mit dieser Energie genauso gut etwa 102.000 Tonnen Wasserstoff produziert werden können – so viel, wie die Heidekrautbahn in 618 Jahren verbrauchen würde. Es würde sich also durchaus lohnen, nicht abzuschalten.

Christof Ehrentraut

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