Die Wasserstoffanwendung ist im Mobilitätssektor und insbesondere für Fahrzeuge sinnvoll, in denen Formen der direkten Nutzung von erneuerbarem Strom (zum Beispiel Batterie) technisch schwierig oder ökonomisch oder ökologisch nicht sinnvoll umsetzbar sind. Die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie bietet sich in den Bereichen der Nutzfahrzeuge, dem öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) in Bussen und Zügen, für kommunale Nutz- und Sonderfahrzeuge sowie in der Logistik und in besonderen Anwendungsfällen im Bereich der Personenkraftwagen (PKW) an. Auf Wasserstoff basierende Kraftstoffe bieten vor allem eine Defossilisierungsoption für die Luft- und Schifffahrt.
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Wasserstoff in der Mobilität
Wasserstoffmotoren für LKW, Flugzeuge und Schiffe
Brennstoffzellen für Nutzfahrzeuge
In diesen Anwendungen müssen die Systeme im Einsatz besonders zuverlässig, robust und langlebig sein. Dies hängt maßgeblich von Umgebungseinflüssen ab, vor denen der Stack optimal geschützt werden muss. Hier gibt es auf jeden Fall Forschungsbedarf zur anwendungsbezogenen Auslegung von z.B. Filtersystemen
Syn Fuels
Im Bereich der auf H2 basierenden Kraftstoffen stellt sich die Frage, wie das üblicherweise benötigte CO2 in ausreichendem Maße und zu akzeptablen Kosten „gewonnen“ werden soll
Im Fahrzeugsektor alle Segmente (LKW,Busse und PKW) fördern
Es sollten ohne Vorfestlegungen alle Segmente im Fahrzeugsektor mit wasserstoffbasierten Antrieben entwickelt und gefördert werden. Um möglichst schnell CO2- und schadstoffarme Fahrzeuge in den Markt zu bringen gehören dazu auch Fahrzeuge mit dem Wasserstoffträger Methan. CNG gehört heute bereits mit ca. 50% Biomethan zu den umweltfreundlichsten Treibstoffen und kann der Schadstoffreduzierung durch die E-Mobilität einen zusätzlichen Schub verleihen - zumindest bis CO2-neutral gewonnener Wasserstoff nennenswerte Marktanteile im Fahrzeugsektor übernehmen kann.
Bestehende Tankstellen nutzen oder erweitern?
Bundesländerübergreifende Erarbeitung eines Konzeptes zur Schaffung einer Infrastruktur zur flächendeckenden Wasserstoffversorgung über das bestehende Tankstellennetz.
Wasserstoff in der Mobilität
Der Mobilitätssektor braucht dringend einen Beitrag zur CO2 –Reduktion durch Wasserstoff. Aus strukturpolitischen Gründen sollte hier unter Umständen überproportional viel unternommen werden. Der Pkw hat sich jedoch als schwieriger Kandidat für den Markteintritt (Konkurrent zu Batterie-gestützte Elektromobilität, Emotionalität, Lead durch Japan und Korea, etc.) erwiesen. Daher sollte der Fokus eher auf Schwerlast, Bus, Bahn, Binnenschifffahrt und Luftverkehr und den entsprechenden Versorgungsinfrastrukturen liegen.
Gerade von den Entwicklungen im Schwerlastbereich können später auch Individual-Mobilität durch Skalierung, d.h. Kostenreduktion in der Versorgung und Nutzung ähnlichen Komponenten für die Antriebsstränge, profitieren.
Ein weiterer Aspekt in der Mobilität liegt in der technologieoffenen Förderung anderer Umsetzer neben den Brennstoffzellen. Gerade in Baden-Württemberg gibt es ein extrem breit aufgestelltes Netz an Zulieferern, die sich auf eine einzigartige Expertise im konventionellen Motorenbau stützt. Ein sauberer Wasserstoffmotor, zum Beispiel für den Schwerlasttransport oder die Binnenschifffahrt, könnte diverse technische Vorteile mit diesen BW spezifischem Know-how kombinieren. Hier gilt es, technologie-offen und pragmatisch ein großen Effekt zur CO2 Reduktion im Verkehr zu erzielen.
Als Land in dem Hochtechnologie entwickelt wird, sollte sich wesentliche Aktivitäten dem Thema Technologien für den Wasserstoff-getriebenen Luftverkehr widmen. Insbesondere hier, aber auch für die zuvor aufgeführten Mobilitäts-/Transportsysteme wird der kryogene Flüssigwasserstoff LH2 aufgrund seiner Dichte und seinen Sicherheitsvorteilen eine dominante Rolle spielen. Für das elektrische Fliegen braucht es dann noch sehr leichte hochperformante Elektromotoren. Hier bieten LH2 gekühlte Supraleiter einzigartige Synergien. Das heißt, es sollte verstärkt in die Kryotechnologie, die Flüssigwasserstofftechnologie und die Weiterentwicklung und gekoppelte Nutzung von Supraleitern investiert werden.
Anknüpfend an die direkte H2-Nutzung in der Mobilität sollen vergleichend PtL- und PtG-Kraftstoff- und Antriebsoptionen untersucht werden.
Förderung wasserstoffbasierter Mobilität
Mit den heute verfügbaren Batterien zur direkten Speicherung von elektrischer Energie ist der Mobilitätssektor nicht komplett entkarbonisierbar. Insbesondere im Bereich schwerer Fahrzeuge werden Alternativen benötigt und eine solche könnte der Wasserstoffantrieb sein. Aufgrund der besonderen Preisbildungsmechanismen werden im Mobilitätssektor Wasserstoffpreise erzielt, die im optimalen Fall schon heute mit nur geringer Förderung eine wirtschaftliche Wasserstofferzeugung und -verteilung ermöglichen. Mit Ausgleich der Investitionsmehrkosten für Brennstoffzellenfahrzeuge ließe sich somit relativ einfach ein Einstieg in die Produktion von derartigen Fahrzeugen und von grünem Wasserstoff sowie in die Entkarbonisierung auch des Schwerlastverkehrs bewirken.
Unsere Anregung ist daher, einen definierten Hochlauf des Einsatzes von Brennstoffzellen-Bussen, -LKW und -Zügen in die Wasserstoff-Roadmap aufzunehmen.
Wünschenswert wäre auch eine Abstimmung mit den Nachbarländern zu grenzüberschreitenden Lieferungen von grünem Wasserstoff, dies insbesondere mit der Schweiz, da dort der Markt für Wasserstoffmobilität derzeit deutlich weiter entwickelt ist als in Deutschland.
Überlegenswert könnten auch Wasserstofflieferungen per Schiff von einem Wasserkraftwerk am Rhein zu industriellen Anwendern, z. B. zur Raffinerie der MiRO in Karlsruhe sein.
Mobilität / Infrastruktur / ÖPNV
Die H2 Erzeugung, Transport und Verfügbarkeit gehen einher mit der sicheren Nutzung. Die Nutzung wiederum ist u.a. abhängig von der Rentabilität.
Im Mobilitätssektor steht vor allem mit dem ÖPNV ein von der Allgemeinheit getragener Bereich zur Verfügung, in dem die Technologie im Realbetrieb erprobt werden kann. Gegenüber dem Individualverkehr bietet die Umstellung des ÖPNV auf Wasserstoffversorgung mehrere Vorteile:
• Begrenzte Anzahl lokaler Tankstellen ausreichend, im Gegensatz zum bundesweiten, flächendeckenden Netz, welches zur Umstellung des Individualverkehrs notwendig ist
• Planbarkeit der Wasserstoffbedarfe, da im Bereich des ÖPNV vor-hersehbar ist, wann welche Anzahl Fahrzeuge zur Verfügung steht. Im Individualverkehr ergibt sich der Bedarf abhängig von den Ab-satzzahlen entsprechender Fahrzeuge, die nur bedingt vorausgesehen werden können, siehe Elektromobilität
• Vorbildwirkung und Beweis der Funktionsfähigkeit sowie Sicherheit der Technologie
Im ÖPNV ist neben einem reinen Austausch der Fahrzeuge auch die damit kommerzielle Situation, beispielsweise anhand der Fahrgastzahlen, zu betrachten. Auf dieser Basis ist die Auswahl der passenden Fahrzeuge und der entsprechenden Finanzierung zu klären.
Dass die Mobilität zur Infrastrukturellen H2 Versorgung passt ist, ist selbstverständlich.
Diese Betrachtung ist für Kommunen mit dem Ziel der CO2 Neutralität ein Thema.
Ein weiteres Thema ist, ab welcher Fahrzeuggröße für Individualverkehr und Logistik für die Wasserstoffanwendung relevant sind und welche Planungen im Automobilsektor laufen. In BW ist eine Bindung mit der ansässigen Automobilindustrie unabdingbar
Gleichwertiger Ausbau von Elektromobilität und Wasserstoffmobilität
Das eine tun und das andere nicht lassen! In B.-W. und in der BRD müssen zwingend sowohl die Elektromobilität als auch die Wasserstoffmobilität gleichwertig gefördert, erforscht und weiterentwickelt werden.