Ich verstehe nur Bahnhof · Das Wörterbuch · Begriff 239
„Dieser Zug erzeugt seinen Strom an Bord aus Wasserstoff.“
Wasserstoffzug
→ Übersetzt: Ein Kraftwerk auf Rädern, dessen einziges Abgas Wasserdampf ist.
Lesezeit: 8 Minuten · Zug & Technik
Die 30-Sekunden-Antwort
Ein Wasserstoffzug erzeugt seinen Fahrstrom mit einer Brennstoffzelle direkt an Bord. Als einziges Abfallprodukt entsteht dabei Wasserdampf. Die Reichweite liegt deutlich über der eines Akkuzuges und erreicht mehrere hundert Kilometer. Nötig ist dafür allerdings eine eigene Tankinfrastruktur, was den Einsatz bisher auf wenige Regionen begrenzt.
Ein Zug fährt durch die Landschaft.
Am Dach steigt eine kleine weiße Wolke auf.
Sie sieht aus wie Abgas, ist aber nur Wasserdampf.
Mehr entsteht bei diesem Antrieb tatsächlich nicht.
Kein Ruß, kein Kohlendioxid, kein Stickoxid.
Der Zug erzeugt seinen Strom selbst an Bord.
Und zwar aus einem der einfachsten Elemente überhaupt.
Wie eine Brennstoffzelle funktioniert
In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff mit Sauerstoff.
Dabei entsteht elektrische Energie und Wärme.
Als Abfallprodukt bleibt ausschließlich Wasser übrig.
Der erzeugte Strom treibt anschließend Elektromotoren an.
Technisch ist es also ein Elektrozug mit eigenem Kraftwerk.
Zusätzliche Batterien puffern Leistungsspitzen ab.
Auch Bremsenergie wird dort zwischengespeichert.
Welche Vorteile das System bietet
Die Reichweite liegt deutlich über der eines Akkuzuges.
Mehrere hundert Kilometer sind problemlos möglich.
Damit lassen sich auch lange Strecken ohne Fahrdraht bedienen.
Das Betanken dauert nur etwa fünfzehn Minuten.
Ein Akkuzug bräuchte für vergleichbare Energie viel länger.
Auch bei Kälte bleibt die Leistung weitgehend stabil.
Wasserstoff gegen Akku
REICHWEITE klarer Vorteil Wasserstoff
Mehrere hundert Kilometer gegenüber etwa hundert beim Akkuzug.
INFRASTRUKTUR Vorteil Akku
Der Akkuzug nutzt vorhandene Oberleitungen, Wasserstoff braucht eine Tankstelle.
WIRKUNGSGRAD Vorteil Akku
Bei Wasserstoff geht durch Herstellung und Umwandlung viel Energie verloren.
BETANKUNG Vorteil Wasserstoff
Nachtanken dauert etwa eine Viertelstunde statt mehrerer Stunden Ladezeit.
Entscheidend ist am Ende, ob der Wasserstoff aus erneuerbarem Strom stammt.
Wo die Schwächen liegen
Der Wirkungsgrad der gesamten Kette ist relativ schlecht.
Aus Strom wird Wasserstoff, daraus wieder Strom.
Bei jedem Schritt geht Energie verloren.
Am Ende bleibt deutlich weniger übrig als beim Akku.
Zusätzlich braucht jede Region eine eigene Tankstelle.
Diese Anlagen sind teuer und aufwendig im Betrieb.
Genau daran scheiterten schon einzelne Projekte.
Wie grün der Wasserstoff wirklich ist
Entscheidend ist die Herkunft des Wasserstoffs.
Wird er aus Erdgas gewonnen, entsteht dabei Kohlendioxid.
Nur mit erneuerbarem Strom ist die Bilanz wirklich sauber.
Dieser sogenannte grüne Wasserstoff ist bislang knapp.
Auch sein Preis liegt deutlich höher.
Ohne ihn verliert das Konzept einen großen Teil seines Sinns.
Video: „Wasserstoffzug Mireo Plus H ein Jahr im Testbetrieb“ vom Kanal BR24.
„Dieser Zug erzeugt seinen Strom an Bord aus Wasserstoff.“
→ Übersetzt: Ein kleines Kraftwerk fährt hier einfach mit.
Wo solche Züge bereits fahren
Deutschland setzte weltweit die ersten Wasserstoffzüge im Regelbetrieb ein.
Vorreiter war eine Strecke in Niedersachsen.
Auch in Hessen wurde eine größere Flotte beschafft.
Die Erfahrungen fallen dabei gemischt aus.
Technisch funktionieren die Fahrzeuge grundsätzlich gut.
Die Wirtschaftlichkeit bleibt dagegen umstritten.
Wie es weitergehen könnte
Viele Fachleute sehen den Akkuzug inzwischen im Vorteil.
Er ist einfacher, effizienter und braucht weniger Infrastruktur.
Wasserstoff bleibt vor allem für sehr lange Strecken interessant.
Auch im Güterverkehr wird er weiterhin diskutiert.
Endgültig entschieden ist dieser Wettbewerb noch nicht.
Beide Technologien werden vorerst parallel weiterentwickelt.
Wie das Betanken praktisch abläuft
Der Wasserstoff wird gasförmig unter hohem Druck gespeichert.
Die Tanks liegen meist auf dem Dach des Fahrzeugs.
Betankt wird an einer eigenen Wasserstofftankstelle.
Diese steht üblicherweise direkt am Betriebswerk.
Der Vorgang dauert etwa eine Viertelstunde.
Damit ist er fast so schnell wie das Tanken von Diesel.
Genau dieser Punkt spricht klar für die Technik.
Warum die Tanks auf dem Dach sitzen
Wasserstoff ist deutlich leichter als Luft.
Bei einem Leck steigt er sofort nach oben auf.
Auf dem Dach entweicht er damit gefahrlos ins Freie.
Im Fahrzeuginneren könnte er sich dagegen sammeln.
Diese Anordnung ist also eine reine Sicherheitsentscheidung.
Sie macht das System deutlich beherrschbarer.
Sicherheit war bei diesem Antrieb von Anfang an das größte Thema.
Die bisherigen Betriebserfahrungen sind in diesem Punkt sehr gut.
Zwischenfälle mit dem Wasserstoff selbst gab es bislang nicht.
Wo der Wasserstoff herkommt
Der Zug selbst ist sauber. Die Frage ist der Weg davor.
Nur grüner Wasserstoff aus Ökostrom bringt den vollen Vorteil.
Warum Wasserstoff im Betrieb teuer ist
Die Rechnung entscheidet über den Erfolg der Technik.
Der Wirkungsgrad ist der Knackpunkt. Vom eingesetzten Strom kommt nur ein Bruchteil am Rad an.
Erst wird Wasserstoff erzeugt, dann verdichtet, transportiert und wieder in Strom umgewandelt.
Bei jedem Schritt geht Energie verloren.
Ein Akkuzug kommt auf ein Vielfaches der Effizienz. Deshalb hat sich der Akku auf den meisten Strecken durchgesetzt.
Wo Wasserstoff trotzdem sinnvoll ist
Es gibt Fälle, in denen er die bessere Antwort bleibt.
Auf sehr langen Strecken ohne jede Oberleitung.
Wo keine Möglichkeit besteht, unterwegs zu laden.
Und dort, wo ohnehin eine Wasserstoffinfrastruktur entsteht, etwa in Industrieregionen.
Für schwere Güterzüge ohne Draht wird er ebenfalls diskutiert. Dort sind Akkus zu schwer.
Alle Fragen zum Thema
Wie funktioniert ein Wasserstoffzug?
Eine Brennstoffzelle verwandelt Wasserstoff und Sauerstoff in Strom. Damit werden die Fahrmotoren angetrieben. Als Abgas entsteht nur Wasserdampf.
Wie weit kommt er?
Je nach Fahrzeug sechshundert bis tausend Kilometer mit einer Tankfüllung. Damit reicht eine Betankung für einen ganzen Tag. Das ist sein größter Vorteil gegenüber dem Akku.
Wo fährt er in Deutschland?
In Niedersachsen und Hessen gab es größere Einsätze. In Bayern und Baden-Württemberg lief er im Testbetrieb. Ein flächendeckender Einsatz ist derzeit nicht geplant.
Warum setzt er sich nicht durch?
Wegen der hohen Betriebskosten und des schlechten Wirkungsgrads. Zudem braucht er eine eigene Tankstelle. Der Akkuzug ist für die meisten Strecken günstiger.
Ist er wirklich klimaneutral?
Nur mit grünem Wasserstoff aus Ökostrom. Wird er aus Erdgas hergestellt, ist die Bilanz schlecht. Genau das ist der entscheidende Punkt.
Wie lange dauert das Tanken?
Etwa fünfzehn bis zwanzig Minuten. Das ist schneller als das Laden eines Akkus. Dafür braucht es eine eigene Tankanlage.
Ist Wasserstoff gefährlich?
Er ist brennbar, aber die Tanks sind stark gesichert. Er verflüchtigt sich bei einem Leck sehr schnell nach oben. Die Sicherheitsanforderungen sind hoch und werden eingehalten.
Wo ist er besser als der Akkuzug?
Auf sehr langen Strecken ohne Lademöglichkeit. Auch für schwere Güterzüge wird er diskutiert. Dort wären Akkus zu schwer.
Hat er eine Zukunft?
In Nischen ja, flächendeckend eher nicht. Für die meisten Strecken ohne Draht ist der Akkuzug die günstigere Antwort. Die Entwicklung ist aber nicht abgeschlossen.
Der Chefübersetzer sagt
„Der Wasserstoffzug ist technisch faszinierend und wirtschaftlich umstritten. Er löst das Reichweitenproblem elegant, erkauft das aber mit einer eigenen Tankinfrastruktur und deutlichen Energieverlusten. Ob er sich durchsetzt, ist noch völlig offen.“
Das heißt für dich am Gleis
1. Erkenne Wasserstoffzüge an der kleinen Dampfwolke auf dem Dach.
2. Verstehe die Klimabilanz als abhängig von der Herkunft des Wasserstoffs.
3. Rechne bei sehr langen Strecken ohne Fahrdraht eher mit Wasserstoff als mit Akku.
4. Erwarte in den nächsten Jahren weiterhin beide Technologien nebeneinander.
Weiterfahrt
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