Können Autos mit sauberem Wasserstoff fahren? Erstaunliche neue deutsche Züge sind vielversprechend
- Deutschland hat eine Flotte von Zügen auf Wasserstoff umgestellt.
- Wasserstoff ist ein grüner Kraftstoff, aber ökologisch teuer in der Herstellung.
- Die Betankung mit Wasserstoff ist teuer und schwierig.
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Wasserstoffbetriebene Autos haben Gasautos immer noch nicht ersetzt, aus guten Gründen, auf die wir gleich eingehen werden. Aber was ist mit Zügen?
Deutschland hat 14 wasserstoffbetriebene Züge eingesetzt in der niedersächsischen Region und ersetzt Diesellokomotiven auf einem 60-Meilen-Netz. Wasserstoff ist ein emissionsfreier Kraftstoff und kann in gewisser Weise auf die bestehende Infrastruktur zur Dieselbetankung aufgesetzt werden. Es scheint auch der perfekte Ersatz für Benzinautos zu sein, weil wir nicht das gesamte Ladeparadigma ändern müssten wie wir es für Elektrofahrzeuge tun werden. Aber die Realität ist, wie Sie vielleicht erraten haben, komplizierter.
„Auf den ersten Blick sieht das Tanken von Wasserstoff aus wie das Tanken von Benzin. Sie pumpen es hinein und los geht's."
Es ist ein Gas
Gleich wird es schwierig. Gas ist trotz seines Namens bei Umgebungstemperatur flüssig, während Wasserstoff unter immensem Druck gehalten werden muss, um ihn in einem flüssigen Zustand zu halten. Und Wasserstoff ist noch kniffliger als Flüssiggas (LPG).
„Auch wenn es fünf Minuten [zum Tanken] dauert, Ladestationen für Wasserstoff sind extrem teuer, weil sie mit extrem hohem Druck arbeiten müssen“, so der Autoenthusiast Peter Dzaja teilte Lifewire per E-Mail mit. „Zum Beispiel beträgt der Gasdruck in einem typischen LPG-Fahrzeug etwa 10 bar [145 psi], während er in Wasserstofffahrzeugen 700 bar [10.000 psi] beträgt.“
Das bedeutet auch, dass eine Wasserstoffpumpe viel mehr kostet als eine einfache Zapfsäule, und das ist, bevor wir zu dem Typen kommen, der darauf besteht, zu rauchen, während er sein Fahrzeug betankt.
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„Wasserstoff kann nicht über bestehende Infrastrukturen wie unterirdische Erdgasverteilungsleitungen verteilt werden. Ein dediziertes Verteilungssystem wäre zu hohen Kosten erforderlich", Ron Cogan vom Green Car Journal teilte Lifewire per E-Mail mit. „Das soll nicht heißen, dass es nicht getan werden kann oder sollte … nur, dass es einen erheblichen finanziellen Einsatz erfordern wird. Inzwischen wird Wasserstoff ähnlich wie Benzin in großen Lkw transportiert.“
Deshalb gibt es relativ wenige wasserstoffbetriebene Autos. Es gibt keinen Ort, an dem sie aufgetankt werden können, und obwohl es so aussieht, als könnte man bestehende Tankstellen umbauen oder ergänzen, sind die Kosten so hoch, dass niemand es tun wird, bevor nicht mehr Wasserstoffautos auf den Straßen unterwegs sind.
Nicht so sauber
Der andere Nachteil von Wasserstoff ist, dass er nicht besonders grün ist. Wenn Sie es mit Sauerstoff verbrennen, verwandelt es sich in Wasser (obwohl es auch produzieren kann Stickoxide. Dieser Teil ist in Ordnung und eine der Hauptattraktionen von Wasserstoff. Das Problem ist die Herstellung.
„Der größte Teil des heute verwendeten Wasserstoffs wird aus Methan (einem fossilen Brennstoff) gewonnen, und dieser Wasserstoff wird nicht als „grüner“ Brennstoff angesehen, obwohl Wasserstoff selbst ein erstaunlich sauberer Brennstoff ist, da er verwendet wird. „Grüner“ Wasserstoff kann durch Elektrolyse von Wasser erzeugt werden, um es in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, und dies wird ernsthaft erforscht. Die Herausforderung besteht darin, dass der Prozess dafür viel Energie (Strom) benötigt“, sagt Cogan.
Idealerweise stammt diese Energie aus erneuerbaren Quellen, aber wenn Sie riesige Mengen an erneuerbarer Energie erzeugen, warum schicken Sie diese nicht einfach über vorhandene Kabel, um Elektroautos aufzuladen?
Alle einsteigen
Züge können jedoch eine ganz andere Sache sein. Ein Großteil des europäischen Schienennetzes ist elektrifiziert, aber wenn Sie mit einem reinen Dieselnetz bei Null anfangen, kann Wasserstoff sinnvoll sein. Sie müssen viel weniger Tankstellen nachrüsten, und da das Auftanken von Fachleuten durchgeführt wird, sollte es sicherer sein.
„Der Betrieb eines Zuges mit Wasserstoff ist ebenfalls unkompliziert, erfordert jedoch viel weniger Investitionen in die Infrastruktur als Oberleitungen. Man speichert genug Wasserstoff für jede Strecke im Zug“, sagt Cogan.
Auf den ersten Blick sieht das Tanken von Wasserstoff aus wie das Tanken von Gas. Sie pumpen es ein und los geht's.
Fossile Brennstoffe zu ersetzen ist schwierig, weil sie so eng mit allem verbunden sind, was wir tun. Wir brauchen größere Veränderungen, als nur eine Art von Kraftstoff durch eine andere zu ersetzen. Eines unserer größten Probleme sind die Autos selbst. Wir sind zu sehr an sie gewöhnt, und in manchen Gegenden werden Städte um sie herum entworfen.
Anstatt Netzwerke von Wasserstofftankstellen aufzubauen oder die Welt im Tagebau zu abbauen, um genügend Batterien zu bauen, sollten wir uns überlegen, Autos abzuschaffen. Städte brauchen sie nicht, und die Umstellung des öffentlichen Nahverkehrs auf Elektro ist durchaus möglich – Straßenbahnen und U-Bahnen tun dies bereits.
Die Realität sieht so aus: Es ist an der Zeit, über neue Wege nachzudenken, um Dinge zu bereinigen.