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W O C H E D E S W A S S E R S T O F F S N O R D
Wirtschaftlich & umweltfreundlich:
Was Wasserstoff so alles kann
Emissionsfrei erzeugter Wasserstoff
lässt sich vielfältig nutzen.
In der Industrie braucht man ihn
zur Herstellung von Ammoniak, in
Raffinerien zum Cracken von Rohöl,
in der Eisen- und Stahlindustrie
zum Tempern und Schutzgasschweißen
oder als Kühlmittel.
Gasförmig dient er als Treibstoff
für Fahrzeuge oder methanisiert als
synthetisches Erdgas für die Wärmeversorgung.
Und natürlich lässt
sich mithilfe von Brennstoffzellen
auch Strom daraus erzeugen.
MARITIME NUTZUNG
Hafenstädten wie Cuxhaven bietet
Wasserstoff besondere Vorteile.
Zum Beispiel kann über Brennstoffzellen
die Landstromversorgung
von Schiffen während der Liegezeit
im Hafen sichergestellt werden, so
dass die emissionsreiche Eigenversorgung
durch die mit Öl betriebenen
Schiffsaggregate entfällt. Oder
er wird für neue, CO2-freie Schiffsantriebe
genutzt – eine erhebliche
Entlastung für unsere Umwelt.
Ein weiterer, wichtiger Einsatzzweck
ist die Verwendung als Antriebsstoff
in Flurförderfahrzeugen
(z.B. Gabelstapler oder Spezialfahrzeuge),
die im Hafenbereich für
den vertikalen Transport und zum
Be- und Entladen genutzt werden.
INDUSTRIELLE ANWENDUNGEN
Wasserstoff ist inzwischen bei vielen
industriellen Prozessen unverzichtbar:
in der Automobilindustrie,
in Raffinerien, bei der Metallverarbeitung
oder in der Stahlindustrie.
In der Stahlindustrie z.B. ist Wasserstoff
der derzeit einzige Weg,
die Dekarbonisierung (Reduzierung
der Entstehung von Kohlenstoff)
schnell voranzubringen. In der
nahen Zukunft kann man deshalb
allein für diesen Bereich von einer
enormen Steigerung des Wasserstoffbedarfs
ausgehen.
Und sogar in der Lebensmittelherstellung
ist Wasserstoff ein gefragtes
Element, denn es wird eingesetzt
bei der Herstellung von gehärteten
Fetten, als Packgas zur
Frischhaltung und als umweltfreundliches
Treibgas, das die
Inhalte aus der Verpackung presst.
NUTZUNG DER ABWÄRME
Bei der Herstellung von Wasserstoff
entsteht Abwärme, die über
einen externen Wärmetauscher
genutzt werden kann.
So leistet die Wasserstoff-Elektrolyse
im Bereich der Kraft-Wärme-
Kopplung ihren Beitrag zur wirtschaftlichen
und klimafreundlichen
Beheizung von privaten Gebäuden
ebenso, wie in der Industrie, der
Verwaltung oder in öffentlichen
Gebäuden.
SAUERSTOFF FÜR KLÄRANLAGEN
In ihrer biologischen Reinigungsstufe
brauchen Kläranlagen Sauerstoff.
Bei herkömmlichen Anlagen wird
dazu Umgebungsluft in die Klärbecken
geblasen. Dadurch wird
aber nicht nur der nutzbare Sauerstoffanteil
der Luft (21%) eingebracht,
sondern auch der nicht
brauchbare Stickstoffanteil.
Bei modernen Anlagen nutzt man
stattdessen den Sauerstoff, der bei
der Herstellung von Wasserstoff
als Nebenprodukt entsteht.
Schematische Darstellung einer
regenerativen Wasserstoff-Infrastruktur
Regenerative
Stromerzeugung
(Windenergie,
Solarenergie)
Produktion
von Wasserstoff
durch
Wasser-
Elektrolyse
Verteilung /
Transport zu
den Verbrauchern
Verstromung
Mobilität
Strom und Wärme für Privathaushalte
Stoffliche Nutzung in der Industrie
Strom und Wärme für die Industrie
H2
Speicherung /
Lagerung des
Wasserstoffs
DIE MOBILITÄT WIRD
UMWELTFREUNDLICH
Ob PKW, LKW, Busse & Bahnen
oder Schifffahrt – die Zukunft gehört
dem Elektroantrieb. Bisher
entwickelte Batterien gestatten
dem E-Fahrzeug jedoch nur eine
beschränkte Reichweite.
Bei elektrobetriebenen Nutzfahrzeugen
kommt noch ein weiteres
Problem dazu: Je schwerer und
leistungsfähiger sie sind, desto
größer und gleichzeitig schwerer
muss auch die Batterie ausgelegt
sein. Hier stößt man dann sehr
schnell an technische Grenzen.
Die Lösung heisst „Brennstoffzellen
Technologie“, denn sie macht
heute schon PKW-Reichweiten
von bis zu 700 Kilometern möglich.
Zudem ist das Tanken in ähnlich
kurzer Zeit erledigt wie bei einem
herkömmlichen Verbrenner.
Die Brennstoffzelle wandelt den
„getankten“ Wasserstoff (H2) aus
dem Druckspeichertank und Sauerstoff
(O2) aus der Umgebungsluft
in Strom, Wärme und Wasser um.
Die Wärme wird für die Heizung
genutzt und der Strom in eine Batterie
geladen, mit der der E-Motor
betrieben wird.
Die Brennstoffzelle ist umweltfreundlich,
denn sie stößt lediglich
Wasserdampf aus. Damit aber ein
Brennstoffzellen-Fahrzeug komplett
emissionsfrei fahren kann,
muss der Wasserstoff aus regenerativ
erzeugtem Strom per Elektrolyse
hergestellt worden sein.
Fahrzeuge mit Brennstoffzellen
statt Batterien werden aber nicht
nur das Zukunftsmodell für die
individuelle Mobilität sein, sondern
sie werden auch beim ÖPNV
(Öffentlicher Personennahverkehr)
eingesetzt. Im Linienbetrieb des
Elbe-Weser-Netzes zwischen Bremerhaven,
Cuxhaven und Bremervörde
zum Beispiel.
Wo bisher Dieselschwaden in die
Luft stiegen, entweicht nun völlig
unschädlicher Wasserdampf dem
Auspuff des weltweit ersten Zuges
mit Wasserstoffantrieb, dessen
Brennstoffzelle
Antrieb
E-Motor
Antrieb
Batterie
Rückgewinnung
Wasserstoff-
Druckspeichertank
H2
Autos mit Brennstoffzellen-Technologie
Illustration: GA
Nahverkehr mit Wasserstoffantrieb
Foto: R. Frampe