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Smart Mobility Teil 1: Clevere Lösungen aus Bayerisch-Schwaben
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Smart Mobility Teil 1: Clevere Lösungen aus Bayerisch-Schwaben

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Das topFIRMEN Magazin 2021.
Von Constanze Meindl

Ob Wasserstoffzug, E-Omnibus oder Apps für den ÖPNV: Unternehmen aus der Region arbeiten mit Hochdruck an der Verkehrs- und damit Energiewende. Eine Auswahl an Vorreitern im Überblick – Teil 1.

Rund 20 Prozent der weltweiten CO2-Emissonen entstammen der Verbrennung fossiler Brennstoffe auf der Straße. Das ist weit mehr als der Flugverkehr und die Schifffahrt mit jeweils rund 3 Prozent. Hier ist also noch viel Luft nach oben, um die Straßen sauberer zu bekommen. 

Grüner Wasserstoff etwa kann eine solche Lösung sein. Er soll fossile Energien ersetzen und so hunderttausende Tonnen des Klimakillers CO2 einsparen. Wasserstoff soll in Zukunft unsere Autos antreiben, Strom erzeugen und unsere Wohnstuben heizen. Was ihn vor allem interessant macht: Er hat das Potenzial grüne Energien zu speichern. Aktuell eine der größten Herausforderungen in der Energiewende.   

Doch wie entsteht das begehrte H2? Wasserstoff entsteht, indem man mit Hilfe von Strom Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spaltet. Bei dem sogenannten Elektrolyseverfahren wird als Nebenprodukt Sauerstoff freigesetzt. Somit ist die Spaltung mehr als umweltfreundlich. Doch einen Haken gibt es: Der Strom, der dafür verwendet wird, wird aktuell fast zu mehr als 90 Prozent durch fossile Brennstoffe wie Erdgas erzeugt. Dabei werden große Mengen an CO2 freigesetzt – der Wasserstoff ist also nicht umweltfreundlich. Die Lösung: Erneuerbare Energien für die Gewinnung des Stromes nutzen. Denn dann wird der Wasserstoff tatsächlich grün.  

 

e Effizienz von Wasserstoffautos  

Doch wäre grüner Wasserstoff die Lösung für das CO2-Problem im Individualverkehr? Was viele nicht wissen: Wasserstoffautos sind auch Elektrofahrzeuge. Der Unterschied zu vollelektrischen Fahrzeugen ist, dass eine Brennstoffzelle mit einem Wasserstofftank verbaut ist. Während der Fahrt wird so Strom für den Antrieb produziert. „Der große Nachteil des Wasserstoffantriebes ist, dass er einen, im Vergleich zum reinen E-Antrieb, extrem schlechten Wirkungsgrad hat“, erklärt Mobility-Experte Michael Brecht. Bei einem Wirkungsgrad von 22 Prozent – bei einem Elektroauto sind es mehr als 70 Prozent – braucht man sehr viel Wasserstoff für den Betrieb eines Autos. So viel grünen Wasserstoff zu produzieren, sei derzeit unmöglich. „Auch wenn wir zukünftig durch den Bau großer Pipelines verflüssigten ‚grünen‘ Wasserstoff quer durch die Welt transportieren, so lohnt sich auf keinen Fall der Aufbau eines weiteren, flächendeckenden H2-Tankstellennetzes für das Beliefern der Pkws der Autofahrer.“   

Der nächste große Nachteil, neben dem Wirkungsgrad, ist das Tanken der Autos. Man bräuchte unzählig viele Wasserstofftankstellen, die auf ganz Deutschland verteilt sein müssten. Und im besten Fall auch im Ausland. „Das ist nicht umsetzbar, da vor allem schon so viel in die Elektromobilität investiert wurde“, sagt Brecht.  

Anders ist es bei Wasserstoff betankten Lastkraftwägen, auch Flugzeuge, Züge und Busse fallen darunter. „Generell gilt: Je größer das Fahrzeug in einem Flottenverbund, desto eher ist grüner Wasserstoff geeignet“, erklärt der Experte. Denn anders als bei Autos müsste man „nur“ zentrale Depots für das Tanken errichten. 

 

Siemens Mobility: Auch der Zug fährt mit Wasserstoff 

Und so testen die Deutsche Bahn und Siemens Mobility derzeit den Einsatz eines neuen Zuges mit Wasserstoffantrieb auf Basis des Regionaltriebzugs Mireo Plus. Der Zug wird mit einem neu zu entwickelnden Wasserstoffantrieb ausgerüstet und so leistungsfähig wie elektrische Triebzüge bei einer Reichweite bis 800 Kilometern sein. Die Bayerischen Staatsministerien für Wirtschaft und Verkehr finanzieren die Durchführung eines Probebetriebs mit einem wasserstoffbetriebenen Zug im Freistaat. Der zweiteilige Triebzug soll unter anderem auf der Strecke Augsburg – Füssen getestet und ab Mitte 2023 eingesetzt werden. Der Pilotbetrieb im Netz der Bayerischen Regiobahn (BRB) ist auf zunächst 30 Monate angelegt. Der Wasserstoffzug wird in dieser Zeit in Augsburg stationiert. Rund 1,2 Tonnen CO₂ soll der Zug von Augsburg nach Füssen und zurück jedes Mal einsparen. 

Der Wasserstoffzug wird auf Basis der Mireo-Plus-H-Plattform von Siemens Mobility entwickelt. Er soll auf oberleitungsfreien Strecken fahren. Die Hauptkomponenten der Wasserstofftraktion sind zwei auf dem Dach montierte Brennstoffzellen. Komplettiert wird das System von Unterflurbatterien neuester Generation der Firma Saft. Das Fahrzeug wird im Frühjahr 2022 der Öffentlichkeit vorgestellt. Erste Sonderfahrten in Bayern sind für das Jahr 2023 geplant, bevor das Fahrzeug im Januar 2024 den offiziellen Passagierbetrieb aufnimmt. 

 

MAN Energy Solutions: Synthetisches Erdgas für die Schifffahrt 

Ebenfalls eine große Herausforderung ist, den CO2-Ausstoß im Schiffsverkehr deutlich zu senken. Wie eine Studie des europäischen Think Tanks „Transport & Environment“ (T&E) ergab, stoßen Containerschiffe, Fähren und Kreuzfahrtschiffe in Europa ganze 139 Millionen Tonnen CO2 aus. 59 Millionen Tonnen davon entfallen auf Schiffe, die Konsumgüter an Bord hatten, 20 Millionen Tonnen auf den Passagierverkehr und 53 Millionen Tonnen auf Schiffe, die Schuttgüter geladen hatten. Zum Vergleich: 160 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente verursacht der gesamte Verkehrssektor in Deutschland pro Jahr.  

Deswegen arbeitet MAN ES an der maritimen Energiewende. Ein wichtiger Meilenstein wurde im Herbst dieses Jahres gefeiert: Erstmals wurde ein kommerzielles Containerschiff mit CO2-neutralem synthetischen LNG (Liquid Neutral Gas) betankt. Bislang fuhr das Containerschiff „ElbBlue“ mit aus fossilen Rohstoffen hergestelltem, flüssigem Erdgas, sogenanntes LNG (Liquid Neutral Gas). Jetzt gibt es diesen Treibstoff in synthetischer Form (SNG). Hergestellt wird der klimaneutrale Treibstoff auf einer Power-to-Gas-Anlage der Kiwi AG. Aus Windkraft entsteht hier grüner Wasserstoff. Dieser wird in einer Methanisierungsanlage mit CO2 versetzt, um synthetisches Methan zu produzieren. In einer speziellen Verflüssigungsanlage entsteht SNG. Das für den Prozess benötigte CO2 kommt aus dem Abgasstrom der benachbarten Biomethan-Anlage.  

Stefan Eefting, Senior Vice President und Leiter von MAN PrimeServ in Augsburg, erklärt: „Heute zeigen wir, dass jedes für den LNG-Betrieb nachgerüstete Schiff auch mit grünen Kraftstoffen aus Power-­to-X betrieben werden kann – oder mit einem Kraftstoffmix.“ Und ergänzt: „Wenn es darum geht, die zukünftigen Emissionen aus den globalen Lieferketten zu senken, spielen synthetische Kraftstoffe und die Nachrüstung von Motoren eine entscheidende Rolle: Die Umstellung auf den Gasbetrieb reduziert die Emissionswerte eines Schiffs und synthetische Kraftstoffe wie SNG ermöglichen perspektivisch einen 100 Prozent klimaneutralen Betrieb.“ 

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