Energie & Umwelt 2018

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42 05/2018 aktuell H 2 – Technologie der Zukunft Es hat gut 15 Jahre gedauert, bis die verschiedenen technologischen Entwicklungen rund um die Brennstoffzelle und den „grünen“ Wasserstoff einen Durchbruch schaffen konnten. Dazu der Zukunftsforscher John Nasbitt: „Eine völlig normale Zeitspanne, bis es zu einem Durchbruch und gar neuem Megatrend kommt und zwischenzeitliche Erfolge und technologische Durchbrüche zwar von temporären Rückschlägen begleitet waren, aber nun an dem Punkt angelangt sind, von dem aus es losgeht. Dieser wird auch Point of Inflection genannt.“ Elektromobilität ist nicht nur Batterie Unter dem Begriff Elektromobilität scheint sich einzig und allein die Batterie durchzusetzen, so die gefühlte Stimmung, wenn man die Autoindustrie hört und in den Medien darüber nachliest. Dies ist aber ein großer Trugschluss, gar Irrtum. Bei der Elektromobilität wird der Strom aus der Batterie für den Antrieb eines Elektromotors genutzt. Es geht aber auch anders, indem man Wasserstoff tankt und diesen mittels einer Brennstoffzelle in Strom, elektrische Energie, umwandelt und auf diesem Wege den Elektromotor antreibt. Beides gehört zur Elektromobilität dazu. Dann gibt es noch die Hybridvariante, die eine Batterie (zum Beispiel Strom vom Dach zur Speicherung in der Autobatterie) nutzt. Wenn diese keinen Strom mehr liefert, wird sie durch die Umwandlung von Wasserstoff in Strom abgelöst. Das Laden der Batterie kostet Zeit, das Tanken von Wasserstoff nicht. Dieser Vorgang dauert lediglich circa drei Minuten und kann mehr als 500 Kilometer möglich machen. Die Zukunft gehört dem grünen Wasserstoff Das ideale Speichermedium für überschüssige regenerative Energien aus Wasser, Solar und Wind ist Wasserstoff. Bekommt man diese Energieträger kostengünstig oder gar umsonst, senkt es die Herstellungskosten für den Wasserstoff erheblich. Wasserstoff ist demnach das perfekte Speichermedium und lässt sich durch umgekehrte Elektrolyse jederzeit gut rückverstromen. Deshalb wird auch vom „grünen“ Wasserstoff gesprochen. Der Abfall: Wasserdampf. Ob nun Batterie oder Brennstoffzelle mit Wasserstoff oder die Kombinationsvariante die Richtige ist, hängt auch damit zusammen, wofür das Fahrzeug zum Einsatz kommt – etwa welche Standzeiten es hat und welcher Radius abgedeckt werden soll. Derzeit kein Tankstellen Netz – Toyota als Pionier Der Pferdefuß ist noch das nicht ausreichende vorhandene Tankstellennetz für Wasserstoff, aber dies wird in den kommenden Jahren geschaffen. Man bedenke auch, wie viel Platz notwendig ist, wenn Hunderttausende Stromladestationen installiert werden müssen. Schaffen es die Netze, wenn zeitgleich 100.000 E-Autos Strom laden wollen? Ein Land wie Deutschland würde nur circa 1000 H 2-Tankstellen brauchen und wäre damit gut versorgt. 30 Meter sollte eine H 2-Tankstelle von Gebäuden entfernt sein, da im Fall einer Explosion (Knallgaseffekt) eine relativ kleine Druckwelle entsteht. H 2 gilt als sicher, was die Speicherung, Nutzung und den Transport anbelangt. Laut Meinung von Fachleuten, sollte die deutsche Autoindustrie selbst ein flächendeckendes Netz an Wasserstofftankstellen installieren , wobei man dies zusammen mit Energieunternehmen (Linde, Shell u.v.a.) machen und in die bereits bestehende Tankstelleninfrastruktur integrieren sollte. Die in Bozen eingesetzen Wasserstoffbuse funktionieren seit fünf Jahren ohne Probleme.

aktuell 05/2018 43 Mit Wasserstoff betriebene LKWs sind bereits im Testbetrieb. Toyota tut das in Japan und Kalifornien, wobei man dort sogar so weit geht, eine eigene Wasserstoffproduktion zu initiieren. Der Aufsichtsratschef von Toyota, Takeshi Uchiyamada, der selbst für den überwältigenden Erfolg des ersten Hybrids, des Prius, zuständig war, sieht den Durchbruch von wasserstoffgetriebenen Kfz im Jahr 2020, wobei der Preis der Fahrzeuge denen mit normalen Verbrennungsmotoren und Batteriebetrieb entsprechen soll. Wasserstoff-Tankstelle in Bozen Seit 2014 werden in Bozen fünf Busse für den öffentlichen Nahverkehr und etwa 10 PKWs der Marke KIA mit Wasserstoff versorgt. Die fünf mit Wasserstoff betriebene Busse im öffentlichen Verkehr funktionieren bis heute klaglos. Weiter 10 PKWs der Marke KIA und werden von verschiedene Organisationen, Firmen und Privatpersonen genutzt bzw. ausgeliehen. Eine Wasserstoff-Teststrecke – von München bis Modena, in Zusammenarbeit mit der Brennerautobahn sollte ein weiterer Schritt sein. Das Wasserstoffzentrum in Bozen Süd ist als Vorzeigeprojekt immer wieder Ziel zahlreicher Delegation aus aller Welt. Auch seitens der EU ist man von der Wasserstoff-Technologie voll überzeugt. Das beweist auch die Tatsache, dass seitens der Europäischen Union Projekte wie dieses in Südtirol gefördert werden. Brennstoffzellen-Märkte, Einsatzgebiete Man denkt bei der Brennstoffzelle vor allem an den Kfz- Markt. Die Brennstoffzelle ist indes in sehr vielen Branchen und Bereichen auf dem Vormarsch: Dazu zählen neben allen Formen der Mobilität (Busse, Lkw, Gabelstapler, Kfz, Schiffe, Flugzeuge, U-Boote usw.) auch Brennstoffzellenkraftwerke, mittels derer Strom und Wärme (auch Kälte) generiert werden kann. Auch Militärstrategen beschäftigen sich intensiv mit der H 2 Technologie. Zum Beispiel für unbemannte Flugkörpern so genannten Drohnen (UVA), haben Brennstoffzellensysteme gegenüber batteriegetriebenen Flugkörpern, einen großen Vorteil da sie ein geringeres Gewicht und eine wesentlich längere Betriebsdauer besitzen. Foto © Shutterstock.com Eine Wasserstoffbetankung dauert etwa drei Minuten.