Eine Alternative So funktioniert der Wasserstoff-Antrieb

Von Bremervörde aus ist der weltweit erste Wasserstoffzug abgefahren. Wie diese neue Technologie funktioniert, erklärt unsere Autorin Kim Torster
16.09.2018, 21:32
Lesedauer: 2 Min
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Von Kim Torster

Bei immer mehr Verkehrsmitteln kommt die Wasserstofftechnologie versuchsweise zum Einsatz. Egal ob Pkw oder Zug – das Prinzip des Antriebssystems bleibt gleich. So funktioniert‘s:

Brennstoffzellen werden mit flüssigem Wasserstoff aus einem Tank und Sauerstoff aus der Umgebungsluft versorgt. Das passiert immer dann, wenn ein erhöhter Energiebedarf besteht, zum Beispiel, wenn der Zug oder das Auto beschleunigt. Die Brennstoffzellen bestehen aus Elektroden, die durch Membranen getrennt sind. Die Membranen sind aber nur für die Kerne der Wasserstoffatome durchlässig, die Elektronen müssen sich deshalb von den Wasserstoffatomen lösen und sammeln sich schließlich an den Elektroden der Brennstoffzellen, von wo sie dann als elektrischer Strom an den benötigten Ort transportiert werden.

Wasserstoffzug erzeugt seinen eigenen Strom

Die Wasserstoffatomkerne treffen derweil auf den Sauerstoff: Es entsteht reines Wasser und Wasserdampf, der vom Zug in die Umwelt ausgestoßen wird. Mit dem gewonnenen Strom wird der Elektromotor versorgt. Alles, was nicht benötigt wird, sammelt sich in einer Ionen-Batterie. Die Batterie speichert den Strom und gibt ihn bei Bedarf ab. Fahrzeuge mit Wasserstoffbrennstoffzellen-Antrieb erzeugen somit ihren eigenen Strom. Züge mit diesem Antriebssystem, sogenannte Hydrail-Fahrzeuge, sollen künftig ausschließlich auf Strecken ohne Oberleitungen eingesetzt werden und so die Diesel-Lokomotiven ersetzen.

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Anders, als bei einem Wasserstoffverbrennungsmotor, der wie ein konventioneller Verbrennungsmotor mit Wasserstoff, statt Kraftstoff funktioniert, entstehen beim Wasserstoffbrennstoffzellen-System während der Fahrt keinerlei Emissionen. Das bedeutet aber nicht zwangsläufig, dass Fahrzeuge mit Brennstoffzellen-Antrieb ganz ohne Kohlenstoffdioxid-Ausstoß auskommen: Denn der Wasserstoff muss vorab künstlich und unter Energieverlust im Rahmen einer Elektrolyse gewonnen werden. In diesem Verfahren wird Wasser durch elektrischen Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Der Strom, der hierfür benötigt wird, kann ebenso aus erneuerbaren Quellen, wie aus Atomenergie oder fossilen Energieträgern stammen.

Wasserstoff zu tanken ist schneller als den Akku zu laden

Seit Anfang der 2000er-Jahre stellen verschiedene Hersteller, darunter auch Mercedes und VW, Autos in Serie mit dem Brennstoffzellenantriebssystem her. Der Wasserstoffbrennzellenantrieb steht damit in direkter Konkurrenz zum herkömmlichen Elektroauto. Zu den Vorteilen gehört unter anderem, dass Wasserstoff zu tanken nicht so zeitaufwendig ist, wie einen Akku zu laden.

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In ganz Deutschland gibt es bisher insgesamt 50 Tankstellen, an denen Wasserstoff getankt werden kann – davon auch eine in Bremen. 44 weitere sind in Planung oder werden gerade gebaut.

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