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Zillertal
Zillertaler Wasserstoffbahn
Die Schmalspurbahn im Zillertal (Tirol) fährt derzeit mit Diesel. Von 2016–
Seinerzeitige Begründung für Wasserstoff
- Die Dieselloks produzieren 2400 t Kohlendioxid pro Jahr.[1] Tirol soll bis 2050 energieautark werden.[2] Deswegen soll auf Tiroler Wasserkraft-
Strom umgestellt werden. - Gegen den Bau einer Oberleitung regt sich "Widerstand aus touristischen Kreisen."[3]
- Deswegen seien Wasserstoffzüge inkl. Infrastruktur die billigste Variante:
Studien aus dem Jahr 2023 kamen hingegen für die Wasserstoffvariante auf Mehrkosten von 83–
Kosten
- Eine Elektrifizierung würde 22 Millionen € kosten.[6]
- Die Anlagen zur Wasserstoffproduktion, -speicherung und -abfüllung kosten rund 15 Millionen €. Inkl. Wasserstoffzügen ist der Preis bei rund 80 Millionen €. Die Fahrzeuge haben eine technische Nutzungsdauer von 30 Jahren. Allerdings: Für die Brennstoffzellen in den Zügen wird nur eine Lebensdauer von bis zu 25 000 Betriebsstunden garantiert.[7] Sie müssen daher nach 8 Jahren ausgetauscht werden.
- Insgesamt werden 156 Millionen € an Steuermitteln in die Zillertaler Bahn investiert (inkl. Trassenänderungen, die nichts mit den Wasserstoffzügen zu tun haben).
Wasserstoff-Infrastruktur
Der Wasserstoff sollte von der Verbund AG mit neu zu errichtenden Anlagen beim Speicherkraftwerk Mayrhofen (das gerade zu einem Pumpspeicherkraftwerk umgebaut wird) produziert werden. Der benötigte Strom für die Wasserstoffproduktion hätte vor Ort vom Kraftwerk erzeugt werden können. Es wäre aber auch ein Zukauf von günstigerem Strom vom Großhandelsmarkt vorgesehen gewesen. Derzeit sind Elektrolyseure von Stromnetzgebühren befreit.[8]
Es waren 2 Elektrolyseure mit je 1,5 MW geplant. Der Wasserstoff sollte mittels kurzer Pipeline zum nahen Bahnhof Mayrhofen transportiert werden.[9] Ein Zwischenspeicher sollte den Wasserstoff-
Verbrauch
Für die Produktion von 1 kg Wasserstoff werden 52 kWh Strom verbraucht.[12] Aus 1 kg Wasserstoff erzeugt die Brennstoffzelle im Zug wiederum 17 kWh Strom.[13] Das ist ein Wirkungsgrad von 17/52 = 33%.
Interessant wird's, wenn man die angegebenen Daten auf den Personenkilometer umrechnet:
- Jahreskilometerleistung aller Züge: ca. 770 000 km/Jahr[14]
- Anzahl Fahrgäste: 2,9 Millionen/Jahr
- Streckenlänge: ca. 33 km[15]
- Sowohl Pendler als auch Touristen nutzen die Bahn.[16] Ich nehme durchschnittlich 15 km Fahrtlänge an und komme auf 43,5 Millionen Personenkilometer/Jahr.
Nun je nach Variante:
| Variante | Verbrauch | |
|---|---|---|
| Dieselzüge | 900 000 l/Jahr | = 2,1 l pro 100 Personenkilometer |
| Oberleitung[17] | 4022 MWh/Jahr | = 9,2 kWh pro 100 Personenkilometer |
| Wasserstoff[18] | 9890 MWh/Jahr | = 23 kWh pro 100 Personenkilometer |
Es wäre also effizienter, wenn es keine Wasserstoff-
Der Nachteil kann auch durch Folgendes wahrscheinlich nur abgemildert, aber nicht beseitigt werden:
- Möglicherweise steigen die Fahrgastzahlen.
- Vielleicht ist/wird die durchschnittliche Fahrtstrecke länger.
- Die Elektrolyseure erzeugen auch Sauerstoff, der in Kläranlagen oder in der Industrie genutzt werden kann.[19]
- Es war "angedacht", die Abwärme der Elektrolyseure für die Beheizung des Schwimmbads in Mayrhofen zu verwenden.[20] – Es sollte besser mit Sonnenkollektoren und einer Wärmepumpe beheizt werden.
- Die Elektrolyseure arbeiten nicht durchgehend, sondern vor allem dann, wenn viel Ökostrom erzeugt wird. – Es sind 2 Elektrolyseure mit je 1,5 MW geplant, obwohl einer ausreichen würde.[21] Sie werden also ca. 4000 Stunden/Jahr laufen. (Nach neueren Informationen waren allerdings 6885 Stunden/Jahr geplant![22]) Das ist um Größenordnungen mehr als es Ökostrom-
Überschüsse gibt. Da der Wasserstoff- Speicher nur für 2– 3 Tage reicht, muss auch produziert werden, wenn es gerade wenig Ökostrom gibt. Dann ist in der Zuwachsbetrachtung wahrscheinlich de facto ein Kohlekraftwerk der Lieferant, mit Kohlendioxid- Emissionen von 800– 900 g/kWh . Im Durchschnitt dürften durch den Verbrauch des Ökostroms maximal 240 g/kWh entstehen, damit es in Summe weniger Kohlendioxid als der heutige Dieselzug ist.[23] Selbst unter Berücksichtigung der in den vorigen Punkten aufgezählten möglichen Ungenauigkeiten und Nebennutzen kann dieser Wert bei weitem nicht erreicht werden, solange es in Österreich oder Deutschland noch Wärmekraftwerke gibt, die Gas oder Kohle verbrennen. Österreich hat relativ hohe Pumpspeicherkapazitäten. Der für den Elektrolyseur verbrauchte Strom wäre nur dann "überschüssig"[24] und mit 0 g/kWh zu bewerten, wenn alle Pumpspeicher voll am Pumpen sind, und immer noch gibt es zu viel Strom im Netz. Das ist vielleicht einige zehn Stunden pro Jahr der Fall. In den sonstigen Stunden bewirkt der Elektrolyseur, dass die Pumpspeicher weniger Strom speichern können und dann irgendwann später ein Wärmekraftwerk mehr Strom erzeugen muss.
Mein Fazit
Im Zillertal lebten Wasserstoff-
Weiter
Weblinks
- Tiroler Tageszeitung: Zillertalbahn Neu: Abenteuerliche und heikle Fahrt in die Zukunft, 7.6.2018 – Der Plan "der Zillertalbahn, mit der weltweit ersten wasserstoffbetriebenen Schmalspurbahn 2022 in Betrieb zu gehen, sorgt bei manchen Technologie-
Experten für Kopfschütteln und Entsetzen." - St. Galler Tagblatt: Über die Wasserstoffzüge von Stadler lässt sich trefflich streiten, 18.6.2018 – Der Ostschweizer Schienenfahrzeugbauer Stadler ist der Lieferant der Wasserstoffzüge für das Zillertal und nennt diese "technologisch anspruchsvoll". "Rein wirtschaftlich betrachtet wäre ... wohl auch im Fall der Zillertalbahn eine Elektrifizierung am sinnvollsten."
Quellen
| [1] | Zillertalbahn: Sektorkopplung: Grüner Wasserstoff für das Projekt Zillertalbahn 2020+ (PDF), WKO-| [2]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF, 2 MB), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 67
| [3]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF, 2 MB), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 66
| [4]
| Zillertalbahn: Sektorkopplung: Grüner Wasserstoff für das Projekt Zillertalbahn 2020+ (PDF), WKO- | [5]
|
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[6]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 69
| [7]
|
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[8]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 69
| [9]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 69
| [10]
| Zillertalbahn: Sektorkopplung: Grüner Wasserstoff für das Projekt Zillertalbahn 2020+ (PDF), WKO- | [11]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 69
| [12]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 69
| [13]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 69
| [14]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 66
| [15]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 66f. – 31,74 km heute + rund 1 km Erweiterung
| [16]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 66
| [17]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 70
| [18]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 70
| [19]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 70
| [20]
| Zillertalbahn 2020+. Energieautonom mit Wasserstoff (PDF), Eisenbahntechnische Rundschau Austria, 6.2018, S. 70
| [21]
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[22]
| Zillertalbahn: Sektorkopplung: Grüner Wasserstoff für das Projekt Zillertalbahn 2020+ (PDF), WKO- | [23]
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[24]
| Zillertalbahn: Sektorkopplung: Grüner Wasserstoff für das Projekt Zillertalbahn 2020+ (PDF), WKO- | |