Wasserstoff: M+E startet immer mehr Projekte für emissionsfreie Energie

Wasserstoff ist für die Gewinnung regenerativer Energie besonders für Deutschlands Küstenländer ein Thema. Die Herstellung über das Verfahren der Elektrolyse könnte die Lösung sein für Unmengen an Windenergie, die aufgrund fehlender Speicherkapazitäten verlorengehen. Wie die M+E-Unternehmen an der Wasserstoffstrategie der fünf Küstenländer und eigenen Projekten für grünen Strom arbeiten.

Wie die Unternehmen in politischen und eigenen Initiativen an der Herstellung arbeiten

Selsingen zählt nicht gerade zu den Metropolen der Norddeutschen Tiefebene, aber dennoch sorgte die niedersächsische Kleinstadt vor einiger Zeit für großes Aufsehen: Hier endete am 16. September 2018 die Jungfernfahrt des weltweit ersten Wasserstoffzugs, der zuvor im 15 Kilometer entfernten Bremervörde gestartet war.
Der „Coradia iLint“, so der Name des Zugs, wurde von Alstom in Salzgitter und Tarbes (Frankreich) entwickelt und produziert statt schädlicher Emissionen wie Ruß, Feinstaub und Kohlendoxid (CO2) nur einige Liter Wasser. Denn der Wasserstoff wird – anders als fossiler Treibstoff – nicht verbrannt, sondern mithilfe einer Brennstoffzelle direkt in Strom umgewandelt.
Die überschüssig erzeugte Energie speichert der Zug in leistungsstarken Batterien in seinem Boden, was ihm eine Reichweite von rund 1.000 Kilometern beschert. Er könnte also problemlos von Flensburg nach Freiburg fahren, ohne einmal aufzutanken.

Der „Coradia iLint“ von Alstom braucht keine Oberleitungen – er fährt mit Wasserstoff und Brennstoffzellen. Foto: Alstom
Der „Coradia iLint“ von Alstom braucht keine Oberleitungen – er fährt mit Wasserstoff und Brennstoffzellen. Foto: Alstom

14 ALSTOM-ZÜGE MIT WASSERSTOFF ERSETZEN DIESELTRIEBZÜGE

Technische Katastrophen wie etwa beim Wasserstoff-Zeppelin „Hindenburg“, der 1937 in Lakehurst (USA) explodierte, sind nach Angaben der Alstom-Ingenieure bei dem Zug nicht zu befürchten. Nach ihrer Einschätzung ist der neuartige Antrieb so zuverlässig und sicher wie jede andere Technologie im Bahnverkehr.
Der Langzeittest bestätigt das. Als der Probebetrieb der zwei eingesetzten Wasserstoffzüge nach 530 Tagen und über 180.000 gefahrenen Kilometern endete, fiel die Bilanz durchweg positiv aus. Ab 2022 werden nun 14 „Coradia iLint“-Züge die bisher verwendeten Dieseltriebzüge im Weser-Elbe-Netz ersetzen.

JEDE MENGE STROM AUS OFFSHORE-WINDPARKS

Die nördlichen Bundesländer haben eines im Überfluss: Strom aus Windkraft. Allein die rund 1.500 Anlagen in Nord- und Ostsee haben eine Leistung von über 7,5 Gigawatt (7,5 Millionen Kilowatt), dazu kommen die Turbinen an Land, die immer leistungsfähiger werden.
Der Haken daran: Wegen der schwachen Stromnetze kann ein beträchtlicher Teil der Energie, die sich mit den aufwendig errichteten Anlagen produzieren ließe, tatsächlich nicht genutzt werden. Bundesweit gingen so im vergangenen Jahr mehr als 5.200 Gigawattstunden (GWh) verloren – eine Menge, mit der man etwa 1,4 Millionen deutsche Haushalte ein Jahr lang mit Strom versorgen könnte.

Mit dem auf See erzeugten Strom könnte direkt vor Ort Wasserstoff produziert werden. Foto: Tractebel
Mit dem auf See erzeugten Strom könnte direkt vor Ort Wasserstoff produziert werden. Foto: Tractebel

WASSERSTOFF ALS SPEICHER FÜR ENERGIE

Einen Ausweg aus diesem Dilemma könnte der Einsatz von Wasserstoff bieten, denn er lässt sich einfach und umweltfreundlich herstellen – und, anders als Strom, ohne große Probleme lagern. Außerdem wäre das Gas in der Lage, eine Schlüsselrolle bei der „Dekarbonisierung“ der Industrie zu übernehmen.
Die Bundesländer Schleswig-Holstein, Hamburg, Bremen, Niedersachsen und Mecklenburg-Vorpommern haben sich daher auf eine „Norddeutsche Wasserstoffstrategie“ geeinigt. Bis 2025 sollen demnach mindestens 500 Megawatt und bis 2030 mindestens fünf Gigawatt Elektrolyse-Leistung in Norddeutschland realisiert werden. Elektrolyse ist das Verfahren, mit dem Wasser unter elektrischer Spannung in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird.

GRÜNER STAHL: ARCELOR STEIGT IN HERSTELLUNG MIT WASSERSTOFF EIN

Ähnlich ambitionierte Vorhaben gibt es im privatwirtschaftlichen Bereich. So will der weltgrößte Stahlkonzern ArcelorMittal in Hamburg das „Projekt H2H“ realisieren und damit erstmals im großtechnischen Einsatz Wasserstoff für die Stahlherstellung nutzen. Bereits ab 2025 ist die Produktion von 100.000 Tonnen Stahl auf Wasserstoffbasis geplant.
Lutz Bandusch, Vice President ArcelorMittal Europe, spricht von einem „Meilenstein“ für seine Branche: „Unsere Vision ist, künftig grünen Wasserstoff aus erneuerbaren Energien zu nutzen, um in Hamburg zu 100 Prozent grünen Stahl herzustellen. Mit unserer Erfahrung in der Direktreduktion von Erz können wir in der geplanten neuen Anlage weltweit erstmalig die Reduktion von Eisenerz durch reinen Wasserstoff im industriellen Maßstab erproben.“

Uwe Braun, Chef von ArcelorMittal Hamburg, will in Zukunft mit Wasserstoff „grünen Stahl produzieren“. Foto: ArcelorMittal/David Maupilé
Uwe Braun, Chef von ArcelorMittal Hamburg, will in Zukunft mit Wasserstoff „grünen Stahl produzieren“. Foto: ArcelorMittal/David Maupilé


Und auch der Daimler-Konzern, der in Bremen und Hamburg zwei Werke betreibt, befasst sich intensiv mit Wasserstoff. Das Unternehmen hat 30 Jahre Erfahrung in der Entwicklung von Brennstoffzellen und präsentierte 1994 das weltweit erste Fahrzeug mit dieser Technologie. 2017 legte das Unternehmen nach und zeigte auf der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) in Frankfurt mit dem GLC F-CELL das weltweit erste Elektrofahrzeug mit Brennstoffzelle und Plug-in-Hybridtechnologie.

Mercedes mit H2-Antrieb: 2017 präsentierte Daimler das Vorserienmodell des neuen Mercedes-Benz GLC F-CELL. Foto: Daimler
Mercedes mit H2-Antrieb: 2017 präsentierte Daimler das Vorserienmodell des neuen Mercedes-Benz GLC F-CELL. Foto: Daimler

DAIMLER KOOPERIERT MIT VOLVO FÜR KLIMANEUTRALE ENERGIE

Anfang März folgte nun die Gründung eines Brennstoffzellen- Joint-Ventures mit Volvo, das künftig unter dem Namen „Cellcentric“ firmieren wird. Dazu hat Volvo die Hälfte der Daimler Truck Fuel Cell GmbH & Co. KG übernommen.
Die beteiligten Unternehmen wollen das neue Joint Venture nach eigener Aussage „als einen weltweit führenden Hersteller von Brennstoffzellen etablieren und damit zu einem klimaneutralen und nachhaltigen Transport bis zum Jahr 2050 beitragen“.
Cellcentric wird künftig serienreife Brennstoffzellensysteme entwickeln, produzieren und vermarkten. Der Fokus liegt auf dem Einsatz in schweren Lkw, zusätzlich sollen die Systeme auch für andere Anwendungen angeboten werden. Die Produktion des GLC F-Cell dagegen läuft demnächst aus, ein Nachfolger ist bisher nicht in Sicht.

Wasserstoff-Lkw: Der „GenH2-Truck“ von Daimler soll künftig mit Brennstoffzelle fahren. Foto: Daimler
Wasserstoff-Lkw: Der „GenH2-Truck“ von Daimler soll künftig mit Brennstoffzelle fahren. Foto: Daimler

AIRBUS ENTWICKELT GLEICH DREI KONZEPTE FÜR WASSERSTOFF-ANTRIEB

Selbst im Luftraum dürfte Wasserstoff künftig eine zentrale Rolle spielen, denn dort steht das Thema schon seit einiger Zeit auf der Agenda. Airbus beispielsweise entwickelt unter dem Begriff „ZEROe“ gleich drei verschiedene Konzepte für Verkehrsflugzeuge mit Wasserstoff-Antrieb.
Eines davon hat unter den Tragflächen zwei modifizierte Turboprop-Triebwerke, die mit Wasserstoff als Treibstoff arbeiten. Die Maschine hätte ausreichend Platz für bis zu 100 Passagiere samt Gepäck und einer für Kurzstreckenflüge optimalen Reichweite von annähernd 2.000 Kilometern.