LUXEMBURG
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Foto: Shutterstock - Lëtzebuerger Journal
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Januar 1999. Eine schleichende Revolution kündigt sich an. Europas erste Wasserstofftankstelle eröffnet. Umgesetzt hat sich der Wasserstoff als alternative Antriebsart bislang nicht - und ein flächendeckendes Netz mit Tankstellen gibt es ebensowenig wie eine riesige Flotte an Elektrofahrzeugen mit Wasserstoff-Brennzelle.

Als Hamburgs Bürgermeister Ortwin Runde damals am 12. Januar die Tankstelle eröffnete, klang das freilich anders. „Sauber wird es sein in der Stadt“, meinte er damals. Heute gilt in Hamburg ein Fahrverbot - vor allem für die Diesel-Fahrzeuge, die mit ihrer Stickoxid-Belastung für deutlich zu viel schmutzige Luft sorgen. Aus der Traum mit dem Wasserstoff? Mitnichten, aber eine Technologie braucht eben Zeit.

Inzwischen gibt es europaweit mehr als 200 Wasserstoff-Tankstellen; von einem flächendeckenden Effekt kann man damit nicht sprechen. Die Nachfrage beim Kunden bleibt auch entsprechend gering. Doch die Technologie hat Potenzial - sie braucht nur weiteren technischen Fortschritt. Denn hinter dem Wasserstoffantrieb steckt der Elektromotor, eigentlich eine bewährte Technik und ein Antrieb, der in Autos für ein angenehmes Fahrgefühl sorgt. Mit dem Unterschied, dass ein Fahrzeug mit Wasserstoff wie ein herkömmlicher Verbrennungsmotor betankt und benutzt werden kann, die langen Ladezeiten für Elektro-Batterien entfallen. Die Funktionsweise ist aber ähnlich: Die Kombination aus Wasserstoff und Sauerstoff produziert Strom - und dieser Strom treibt den E-Motor an.

Wasserstoff ist zudem verfügbarer als andere fossile Brennstoffe - allen voran Erdöl. Das Problem besteht eher in der Gewinnung und Lagerung sowie dem Transport; neuer technischer Fortschritt, etwa bei dem Wasserstoffträger Dibenzyltoluol, machen aber auch hier deutlich, in welche Richtung die Technik dreht.

Wasserstoff hat eine große Chance darauf, die Antriebsenergie der Welt von Morgen zu sein - auch wenn es 1999 etwas zu optimistisch eingeschätzt wurde. 

Autobranche sieht den Wechsel noch skeptisch

INFRASTRUKTUR FEHLT

Bei der jüngst fusionierten Föderation für die Autobranche und Mobilität FEDAMO ist man dem Wasserstoff-Auto gegenüber zwar offen, sieht aber noch das eine oder andere Problem. „Es fehlt eindeutig an der Infrastruktur“, meinte Philippe Mersch (Fégarlux) am Montag. „Solange der Kunde nicht zuverlässig tanken kann, wird die Nachfrage wohl auch bis auf weiteres gen null tendieren.“ Im Angebot sehe es ähnlich aus: Zwar gibt es die Modelle mit Wasserstoff-Antrieb vereinzelt bereits in den Listen der Hersteller, wirklich angekommen im Großherzogtum sind die aber nicht. Letztendlich dürfte es also von der breiten Verfügbarkeit der Infrastruktur abhängen, ob sich das Wasserstoffauto als persönliches Transportmittel durchsetze. 

Benelux-Projekt | Bald eine Wasserstofftankstelle in Luxemburg

„Les études en cours en vue de permettre l’installation de stations à recharge à haute puissance pour véhicules électriques sur les aires d’autoroute et le développement de stations de ravitaillement en hydrogène pour approvisionner des véhicules utilisant l’hydrogène comme énergie de propulsion seront finalisées à brève échéance en vue de déterminer le modèle économique approprié (concession ou Etat - opérateur)“, heißt es im Regierungsprogramm - es ist übrigens die einzige Stelle, wo das Wort Wasserstoff vorkommt, auch wenn sie natürlich implizit jedesmal auch gemeint ist, wenn von Alternativen zu fossilen Energieträgern gesprochen wird. Konkret ins Auge gefasst ist nun mal eine Wasserstofftankstelle an einer der meistbefahrendsten Autobahnen, sagt Gilles Caspar, der sich im Mobilitätsministerium um Infrastrukturen für alternative Treibstoffe kümmert. Wo genau sie hinkommen soll, ist noch nicht definitiv geklärt. Auf jeden Fall reiht sich diese Initiative in das „H2 Benelux“-Projekt ein. Ein Konsortium aus der Handelsgruppe Colruyt, den Treibstoffzulieferern Shell und Pitpoint sowie der Entwicklungsgesellschaft für nachhaltige Wasserstoffprojekte WaterstofNet und der niederländischen Agentur für öffentliche Infrastrukturen Rijkswaterstaat will bis 2020 acht Wasserstofftankstellen - vier in den Niederlanden, drei in Belgien und eine in Luxemburg - errichten. Zum Programm gehören auch rund 80 Brennstoffzellenautos, die zu Testzwecken eingesetzt werden. Derzeit steht der Aufbau eines Versorgungsnetzwerks für Elektroautos, die zusehends effizienter und billiger werden, im Fokus, aber „die Herangehensweise der Regierung ist technologieneutral“, sagt Caspar, der die längerfristige Rolle der Wasserstofftechnologie in der ökologischen Transition insgesamt als wichtig erachtet. Das hatte auch der Zukunftsforscher Jeremy Rifkin bereits 2016 im Strategiepapier für die Dritte Industrielle Revolution in Luxemburg unterstrichen. Das im Regierungsprogramm angekündigte Subsid für Elektroautos würde jedenfalls auch für Brennstoffzellenautos gelten. 

Die Stadt Luxemburg hat positive Ergebnisse aus einer Pilot-Studie mit Wasserstoff-Bussen

GUTE ERFAHRUNGEN

Wasserstoff war bereits im Großherzogtum im Einsatz: Zwischen 2003 und 2007 fuhren in der Stadt Luxemburg drei Busse mit Wasserstoffantrieb auf den Linien des innerstädtischen Netzes, zum Tanken wurde eigens eine Station am Busbahnhof installiert. Das Ganze war im Rahmen eines EU-Projektes angelaufen, um alternative Antriebsarten im Alltag zu erproben. Mit Erfolg: „Luxemburg hat die meisten Betriebsstunden abgespult: Insgesamt über 5.000“, meinte Jeff Rasquin von der Stadtverwaltung. Darauf sei man sehr stolz gewesen. „Das Projekt wurde sogar um die Kooperation mit MAN im Rahmen der HyFLEET CUTE bis 2007 erweitert.“ Die Busse hätten sich demnach im Alltag bewährt, seien positiv von den Fahrern bewertet und zuverlässig betrieben worden. Fahrgäste hätten sich ebenfalls positiv für die Busse ausgesprochen. Auch der Verbrauch sei bereits beim damaligen Test sehr gut gewesen, inzwischen durch weitere technologische Verbesserungen sogar noch weiter gesenkt worden. „Insgesamt war es eine sehr positive Erfahrung“, meint er. Inzwischen wurden die Busse aber entweder eingemottet und im Tram- und Busmuseum untergebracht oder zurück an den Hersteller verkauft - und fahren derzeit in Hamburg. Auch die Tankstation wurde in den Stand-By-Modus verlegt und ist erst kürzlich ganz verschwunden. 
Dr. Félix Urbain hat bewiesen, dass die Erzeugung von Wasserstoff durch Fotovoltaik bedeutendes Potenzial hat Foto: Privat - Lëtzebuerger Journal
Dr. Félix Urbain hat bewiesen, dass die Erzeugung von Wasserstoff durch Fotovoltaik bedeutendes Potenzial hat Foto: Privat

Die Sonne im Tank

Luxemburg Rund 95 Prozent der Wasserstoffproduktion liegen heute noch immer fossile Brennstoffe zugrunde. Doch das wird sich mittelfristig ändern, ist Dr. Félix Urbain überzeugt. Der luxemburgische Werkstoffphysiker, der derzeit am katalonischen Institut für Energieforschung in Barcelona arbeitet, hat jedenfalls bereits ein Stück dieser Änderung mit geschrieben.

Denn für seine Doktorarbeit hat er am Institut für Fotovoltaik am Forschungszentrum Jülich einen Rekord aufgestellt: Er erzielte einen Wirkungsgrad von 9,5 Prozent bei der Transformation von Sonnenenergie mittels Dünnschicht-Solarzellen in Wasserstoff. Und trat somit der Auffassung entgegen, dass es kaum Perspektiven für den Einsatz von Fotovoltaik bei der Wasserstofferzeugung gibt.

Für seine Doktorarbeit erhielt Félix Urbain 2017 den Jülicher Exzellenzpreis, die Borchers-Plakette für ausgezeichnete Doktorarbeiten der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen, sowie den Forschungspreis im Bereich Wasserstoff des Bundeslands Nordrhein-Westfalen.

„Als ich mit meiner Forschung begann, war Wasserstoff kaum ein Thema“, erinnert sich Félix Urbain, „jetzt ist es in aller Munde“. Denn die Gefahren der Klimaerwärmung haben aufgerüttelt, Emissionen von Treibhausgasen werden höher besteuert und es gibt gut ausgestattete europäische Programme zur Unterstützung von Alternativen für fossile Brennstoffe und der Forschung an diesen Alternativen. Mehr und mehr Industriekonzerne würden sich etwa für die Wasserstofftechnologie interessieren, hat Urbain beobachtet, der selbst bereits ein Projekt mit einem großen Autohersteller durchgeführt hat.

Die Kostenfrage

Natürlich arbeiten auch die Treibstofferzeuger am Energiewandel. Für sie ist Wasserstoff auch interessant, weil Autofahrer kaum ihre Tankroutine ändern müssen. Wasserstoff volltanken kostet nicht mehr Aufwand und Zeit, als Benzin oder Diesel zu tanken.

Entscheidend ist immer die Kostenfrage. Die Herstellung und der Vertrieb von Wasserstoff ist immer noch teuer, die Nutzung als Energiespeicher ebenfalls. Doch längerfristig könnte die Herstellung so effizient werden, dass die Kosten abstürzen - die Verwendung würde explodieren. „Bezieht man alle Faktoren mit ein, ist die Herstellung von Wasserstoff mittels Sonnenenergie heute bereits wettbewerbsfähig mit anderen Methoden“, sagt Félix Urbain, der längst nicht nur mehr die Erzeugung von Wasserstoff durch erneuerbare Energien studiert, sondern auch die Umwandlung von Kohlenstoffdioxid (CO2) in andere chemische Erzeugnisse. Es geht darum, Wege zu finden, wie man „zwei Fliegen mit einer Klatsche“ schlagen kann, wie Félix Urbain sich ausdrückt: Die Emissionen des Treib-hausgases zu reduzieren und gleichzeitig Gase oder Flüssigkeiten mit hohem Energiewert zu produzieren. CLAUDE KARGER

Wasserstoff-Strategien in Frankreich, Deutschland und Belgien

DIE NACHBARN GEBEN GAS

Frankreich hat im vergangenen Juni einen zunächst mit 100 Millionen Euro dotierten Plan zur Förderung von Wasserstoff für die Energiespeicherung und die Mobilität gestartet. Der Fokus liegt vor allem auf der Dekarbonierung der Wasserstoffproduktion. In Frankreich wird es zu jeweils 40 Prozent aus der Vergasung von Kohle und Dampfreformierung gewonnen. Die Produktion erzeugt eine Menge Treibhausgase - 26 Prozent der Emissionen aus der französischen Industrie. Künftig sollen kleine lokale Elektrolyse-Stationen aufgebaut werden. Und bis 2030 soll es 600 Wasserstofftankstellen geben und 800.000 H2-Fahrzeuge. Auch die Region „Grand Est“ setzt auf den Ausbau der Wasserstoffbranche. An diesem Freitag etwa findet in Illkirch-Graffenstaden bei Straßburg ein erstes Seminar im Rahmen des Plans „Grand Est Territoire Hydrogène“ statt, der selbst Teil einer regionalen Strategie für die Entwicklung der grünen Energien ist. In Deutschland riet im vergangenen Oktober eine Studie im Auftrag des Bundesverkehrsministeriums zum konsequenten Ausbau der Wasserstoffkapazitäten. Die Autoren empfehlen eine „Marktaktivierungsstrategie“. Ein wesentlicher Punkt sei dabei die Steuer-Befreiung der Betreiber von Elektrolyseanlagen, die mit „grünem“ Strom funktionieren sollen. In Deutschland läuft inzwischen das zweite nationale Entwicklungsprogramm für Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie.
In Zaventem bei Brüssel hat im April 2016 die erste Wasserstoff-Tankstelle Belgiens eröffnet. Während die belgische Regierung an das Potenzial von Wasserstoff glaubt, geht die Entwicklung der notwendigen Infrastrukturen eher schleppend voran. Schlagzeilen machen vor allem Akzente aus der Privatindustrie. So hat die Supermarktkette Colruyt im vergangenen Oktober im flämischen Hal eine erste Wasserstofftankstelle eröffnet, die mit „grünem“ Strom funktioniert. Das Unternehmen investiert seit 2004 in Wasserstoffprojekte und betreibt heute an die 100 Gabelstapler und Pkw, die mit dieser Energiequelle angetrieben werden.