Wasserstoffzug für den Landkreis Stade

  • Mit dem Aufmacher "Sensation", titelt das Stader Tageblatt Online für den ersten Wasserstoffzug.


    Ab Dezember 2017 setzt die EVB auf der Strecke Buxtehude - Bremervörde - Bremerhaven -Cuxhaven die bundesweit ersten mit Wasserstoff betriebenen Züge ein. Für mich als "Nutzer" dieser Linie sehr spannend und ich werde sicher berichten...


    MfG
    der Musterschüler

  • Wie wird denn so ein Wasserstoffzug angetrieben?
    a) Brennstoffzellen? Dabei wird, so weit ich darüber Bescheid weiß, Wasserstoff und Sauerstoff in der Brennstoffzelle in elektrische Energie verwandelt, wobei Wasser entsteht. Der Antrieb erfolgt durch den Elektromotor. Umgekehrt kann beim Bremsen der Elektromotoer Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spalten, also Treibstoff herstellen.
    b) Oder wird der Wasserstoff in einem Verbrennungsmotor verbrannt? Aber wie funktioniert dann die Kraftübertragung? Mit einem zwischengeschalteten Elektromotor oder hydraulisch. Das wäre dann wie ein Diesel-elektrischer Antrieb bzw. wie ein Diesel-hydraulischer Antrieb.

  • Der Wasserstoffverbrennungsmotor wurde, soweit ich weiß, nur von BMW entwickelt.
    Hierbei kamen zwei Probleme zum Tragen:
    a) Wasserstoff brennt sehr schnell. Das macht ihn für einen Ottomotor ungeeignet und für einen Diesel geeignet.
    b) Wasserstoff ist bei "normalen" Temperaturen immer ein Gas. Das ist bei einem Ottomotor leicht zu verarbeiten, in einen Diesel müsste es in irgendeiner Form als Gas eingespritzt werden.


    Damit wurde der Wasserstoffverbrennungsmotor wieder begraben.


    Ich gehe daher davon aus, dass es sich um das Standardkonzept Brennstoffzelle-Akku-E-Motor handelt.
    Soweit ich weiß, wird Bremsenergie nur im Akku zwischengelagert.
    Der Akku ist im Übrigen erforderlich, weil die Brennstoffzelle nicht schnell geregelt werden kann.

  • Wie wird denn so ein Wasserstoffzug angetrieben?
    a) Brennstoffzellen? ...


    Das wird im verlinkten pdf von jockeli gut beschrieben, 2 solche Züge sind für die evb-Strecken wohl auch geplant. Im Moment setzt die evb hier im Personenverkehr fast ausschliesslich LINT41 ein, als solo (Sonntags und NVZ) Doppel- (HVZ) oder Dreifachtraktion (HVZ abends zum "Flügeln" in 1+2)


    MfG
    der Musterschüler

  • Wasserstoff ist ein durchaus interessanter Energieträger. Nur leider recht intolerant gegen Funken.
    Wie hat man mittlerweile dieses Problem in den Griff bekommen?
    Leider konnte ich keine Informationen dazu finden. Ein weiterer faktor den es zu bedenken gibt ist, dass für die Herstellung von Wasserstoff reichlich elektrische Energie benötigt wird. Es gab mal ein Bundes-Projekt Solar/Wasserstoff. Das Ziel war, dass der Wasserstoff mit Hilfe von mit Solarstrom erzeugt wird.
    Knackpunkt war aber schon immer die hohe entzündlichkeit von Wasserstoff.


    4nti4sin4:

    Zitat

    Der Wasserstoffverbrennungsmotor wurde, soweit ich weiß, nur von BMW entwickelt.


    Mag sein, ich kann mich aber auch an einen Mercedes erinnern, der auf dem LURGI Gelände unterwegs war, der mit Wasserstoff angetrieben wurde.
    Das war so in den 80igern.

  • An der Küste hst es js genügend Wasser und Windenergie, um den Wasserstoff herstellen zu können.


    Gastank und Leitungen müssen entsprechend Dicht sein. Auch bei Gas sinnvoll. Ich meine, Infraserv hst eine Testflotte PKW mit Wasserstoff antrieb (Brennstoffzellen)

  • K-Wagen


    Wasserstoff hat mit 0,016mJ im Vergleich zu Erdgas (Methan) mit 0,28mJ eine deutlich geringere Zündenergie, dies ist aber eher akademisch. Beim Ertrinken wäre es auch egal, ob der See 3m oder 30m tief ist. Bei den üblicherweise auftredenden Zündquellen wie elektr. Entladung durch Reibungsspannung knallen beide Gas/Luft Gemische. Wobei Methan bereits bei 8,5 Vol%, Wasserstoff "erst" bei 22Vol.%. Solange das Gas unter Luftausschluss gelagert wird, passiert garnix. Auch ohne Zündquellen "explodieren" die jew. Gas/Luft Gemische nicht selbstständig.Die Zündtemperaturen sind mit etwa 600°Ç auch gleich, so ist prinzipiell Wasserstoff nicht gefährlicher als Erdgas.


    Die Lagerung und der Transport von Erdgas ist aber wesentlich einfacher, da weder so hohe Drücke (bei gasförmig) bzw. tiefen Temperaturen (flüssig) wie Wasserstoff nötig sind. Auch ist das Erdgas-Molekül wesentlich grösser als das Wasserstoff-Molekül was eine "einfachere" Gefäßwand der Behälter/Leitungen usw. erfordert. Wird Wasserstoff in einfachen Metalltanks unter Druck gelagert, so kommt es wegen der geringen Molekülgröße zur Diffusion, das heißt, Gasmoleküle treten langsam durch die Gefäßwände aus.


    Die heute für Gastanks und Leitungen verwendeten Materialien berücksichtigen diese Eigenschaften des Wasserstoffs, so dass im täglichen Gebrauch keine größeren Risiken entstehen als z. B. durch die Verwendung von Benzin. Somit ist der einzige Grund, warum die Wasserstofftechnik so wenig verbreitet ist -wie so oft- das Geld. Denn die Lagerung in Tanks oder der Transport durch Leitungen erfordert eine wesentlich teurere Technik. Dafür ist die Gewinnung von Wasserstoff wesentlich einfacher, zumindest da, wo es Strom und Wasser gibt.


    Somit ist die "Entzündbarkeit" sicher kein Argument gegen Wasserstoff, sondern einzig der Preis für die Technik.Aber da Öl oder andere Alternativen immer teurer werden, wird Wasserstoff als Energieträger langsam interessant, hat aber (noch) keine Lobby.


    MfG
    der Musterschüler


    P.S. ich halte die Brennstoffzelle oder das Verbrennen von Wasserstoff wesentlich zielführender, als diesen Akku-Quatsch und Ladestationen Wahnsinn für E-Autos und kann den Brennstoffzellenzug von Alstrom nur befürworten! Das macht Sinn und da er abgasfrei fährt sind auch lange Tunnel kein Problem. Langfristig könnte sogar damit die Oberleitung überflüssig werden.

  • Bin ja mal gespannt, wie das von den Fahrgästen angenommen wird. Ich könnte mir vorstellen, daß schon einige Fahrgäste Angst vor dieser Technik bzw. vor einem Unfall mit so einem Schienenfahrzeug haben.
    Stellt sich die Frage, wie sicher diese mit Brennstoffzellen betriebenen Triebwagen sind, z.B. im schlimmsten Fall bei einem BÜ-Unfall mit einem LKW o.ä.
    Natürlich gibt es auch einige Eisenbahnfans, die diese neue Technik ganz toll finden, und sie mal ausprobieren möchten. Aber das dürfte nicht die breite Masse sein.
    Ich bin einmal mit einem Brennstoffzellen-betriebenen Bus gefahren. Es war recht leise bei der Fahrt, und sonst konnte ich keine Auffälligkeiten/ Abweichung (vom Dieselbus) bei den Fahreigenschaften feststellen. Lediglich der Dachaufbau sah etwas gewöhnungsbedürftig aus, aber das ist man inzwischen ja auch von vielen Klimaanlagen-Dach-Aufbauten gewohnt.

    Capri-Sonne heisst jetzt "Capri Sun". :( Sonst ändert sich nix. Der "alte" Name muss wieder her ! ;(

  • Musterschüler ,- vielen Dank für diesen kleinen wissenschaftlichen Exkurs. Dies war mir so nicht bewusst, ich hatte immer noch feine Sache aber brandgefährlich im Kopf. (Erd)gas betriebene Kfz sind ja bereits reichlich unterwegs.
    Bekanntlich blockiert die Öl Lobby die Erforschung von Alternativen. Wenn diese auf die Wasserstofftechnik schwenken würde, würden sich auch die höheren Kosten für die Infrastruktur rechnen. Zumal der Energieträger in Deutschland an fast jedem Standort hergestellt werden kann.
    Wird der für die Herstellung von Wasserstoff erforderliche Strom aus Sonne oder Wind hergestellt,- um so besser.

  • OT: Moderne Erdgasheizungen können auch mit Wasserstoff als Brennstoff betrieben werden. Theoretisch wäre eine Wandlung Windenergie zu Wasserstoff und Wasserstoff im Kraftwerk (analog zu Ergaskraftwerk) zu Strom möglich.
    Die Verluste können mal außen vor bleiben.
    Mit Wasserstoff als Transportmittel gibt es in der Chemischen Industrie ausreichend Erfahrung, nicht nur Knallgas und H-Bombe als landläufiges Stichwort.

  • [quote='Condor','index.php?page=Thread&postID=323491#post323491'Theoretisch wäre eine Wandlung Windenergie zu Wasserstoff und Wasserstoff im Kraftwerk (analog zu Ergaskraftwerk) zu Strom möglich.[/quote]Richtig. Genauso kann aber Strom auch vergast werden, also Methan aus Variablen Erneuerbaren Quellen (also Wind und Sonne) erzeugt werden – die Roundtrip-Effizienz (also Strom→Gas→Strom) ist, soweit ich das weiß, nicht sehr unterschiedlich.

  • In der H-Bombe wird aber kein H2 sondern LiD als "Sprenmgmittel" genutzt.
    Und diese Molelüle sind größer und nicht nicht gasförmig bei Normaltemperatur.

    In god (an invention by mankind) we trust - on earth we don't


    Sincerly yours, NSA
    powered by US government

  • Kernschmelzbombe oder Kernfusionsbombe würde es eher treffen, aber egal.
    Wasserstoff wird oft mit dem "Bumm" in Verbindung gebracht, zumindest mehr als das "normale" Gas.


    Wenn in diese Technik soviel Entwicklung und Forschung investiert wird wie Benzin oder Dieseltechnik, dürfte sie noch viele Fortschritte machen. Ob sich im Endeffekt daraus was Alltagstaugliches entwickeln läßt, wird sich zeigen.

  • Wasserstoff ist sicherlich nicht super perfekt und hat seine Probleme (Musterschüler hat das ja ganz wunderbar ausgeführt :) ) - aber immerhin, damit geht es. Sauerstoff ist ja überall vorhanden, und so kann man mit dem Verbrennen von Wasserstoff als Abfallprodukt Wasser erzeugen und bekommt seine Energie.


    Wasserstoff auch ist als Energiespeicher im Gespräch, in Mainz ist eine größere Anlage zum Testbetrieb aufgebaut worden: http://www.energiepark-mainz.de/ bzw. http://www.siemens.com/press/de/feature/2014/corporate/2014-05-energiepark-mainz.php?content[]=CC&content[]=I


    Die Speichereffizienz ist weit von 100% verschieden, aber da momentane Speicher eher eine Effizienz von 0% haben (weil nicht vorhanden...), ist auch sowas wie 30% (ich glaube, das war die Gegend, habe aber gerade keine Quelle zur Hand) für den Weg (Strom -> Wasserstoff -> Verbrennung -> Nutzung) noch recht gut.


    Gerade sowas Stationäres (also, relativ gesehen :D ) wie eine Eisenbahn hat doch eigentlich gute Chancen, dass man an einem Linienende eine Wasserstofftankstelle installiert und damit das Gefährt tankt. Momentan problematisch ist - wie bereits angesprochen - noch die Lagerung (auch im Fahrzeug) über längere Zeit.


    Bei den Farbwerken...äh...der Höchst AG...oder wie auch immer sie nun im Moment heißt ;) gibt es auch eine Wasserstofftankstelle, dort wird der "Abfall"-Wasserstoff aus der Industrie statt abgefackelt vorgehalten um benutzt zu werden. Hier ist der Wirkungsgrad natürlich viel besser, weil ja der Wasserstoff sonst "weggeschmissen" würde und man "nur" Investitionen in die Infrastruktur braucht.

  • FipsSchneider spricht da einen guten Punkt an, den ich gerne etwas ausschmücken möchte:


    [der] Weg (Strom -> Wasserstoff -> Verbrennung -> Nutzung)


    Das ist nicht der Weg, den man mit Brennstoffzellen geht, denn das wäre
    Strom → Wasserstoff → Strom → Elektromotor.
    Das geht prinzipiell mit Wasserstoff oder Methan, hat aber eben vier Umwandlungen; auch wenn Elektromotoren recht effizient sind.


    Es kann auch so gehen:
    Strom → Gas → Verbrennungsmotor.
    Hier würde die komplette chemische Energie, die man im Methan speichern kann, im Motor landen. Dafür ist der Motor nicht ganz so effizient. Soweit ich weiß, gibt es diese Variante nicht mit Wasserstoff.


    Mir fehlen genaue Daten, aber letztlich besteht der Unterschied zwischen den Effizienzen von (Brennstoffzelle und Elektromotor) ggü (Verbrennungsmotor).


    In jedem Fall kann man den Energieträger aus Variablen Erneuerbaren Energiequellen (VRES), aus Atomstrom, aus Kohle, aus Öl oder auch aus Erdgas herstellen, darin unterscheiden sich die Varianten nicht.