Automatisch von KI übersetzt, Original lesen
Branchenexperten sprechen über Wasserstoff für die Schiene
16 April 2025
Bahnanwendungen gehören zu den zahlreichen Anwendungen, die für Wasserstoff-Brennstoffzellenantriebe untersucht werden. Wasserstoff (H2) stand auf der Tagesordnung der jüngsten Smart Rail Innovation Conference des gemeinnützigen Canadian Urban Transit Research & Innovation Consortium (CUTRIC). In einer Sitzung diskutierten mehrere Branchenexperten die Machbarkeit von Brennstoffzellen für den nachhaltigen Schienenverkehr in Kanada.
„Wasserstoffbetriebene Schienenfahrzeuge erweisen sich als eine sehr vielversprechende Lösung für die Dekarbonisierung nicht nur des kanadischen Verkehrssektors, sondern weltweit, insbesondere für Regionen, in denen eine Elektrifizierung nicht machbar oder kosteneffizient ist“, sagte Maike Althaus, Geschäftsführerin von Hydrogen Ontario und Moderatorin der Sitzung.
Dekarbonisierung in Kanada
Alexandre Lampron ist Direktor für Strategie und Entwicklung bei Hydrogène Québec, einer gemeinnützigen Organisation, die sich auf die Entwicklung des Wasserstoff-Ökosystems in der kanadischen Provinz konzentriert. Er legte den Grundstein für die Dekarbonisierungsziele Québecs.

„Québec arbeitet an mehreren Dekarbonisierungszielen“, sagte er. „Eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen – das Ziel sind minus 37,5 Prozent bis 2030 und CO2-Neutralität bis 2050. Das ist morgen.“
Das Treibhausgasziel bezieht sich auf den Stand von 1990. Laut Lampron war der Verkehr damals für fast 44 Prozent der Treibhausgasemissionen in Québec verantwortlich. Aktuelle Regierungsdaten beziffern diesen Anteil heute auf 39 Prozent.
Die Ziele Québecs spiegeln die Ziele Kanadas insgesamt wider, darunter Netto-Null-Emissionen bis 2050 als Teil des Net-Zero Emissions Accountability Act des Landes.
Lampron sagte, Québecs Dekarbonisierungsziele würden durch die 2022 vorgestellte Strategie für grünen Wasserstoff und Bioenergie 2030 der Provinz unterstützt. Die Strategie zielt darauf ab, die Nutzung fossiler Brennstoffe in verschiedenen Sektoren, einschließlich der Schiene, zu reduzieren, indem diese teilweise durch grünen Wasserstoff ersetzt werden.
„Die Strategie ist ehrgeizig, aber realistisch – seien wir ehrlich – und legt unsere Leitlinien fest, um die Produktion und Nutzung von grünem Wasserstoff als Ersatz für fossile Brennstoffe zu fördern.“
Das konkrete Ziel einer Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe liege bei einer Milliarde Liter bis 2030, was 16 Prozent des Ziels zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen bis 2030 entspreche, sagte Lampron.
Wasserstoff-Schienenprojekte
Lampron befasste sich mit einem aktuellen H2-Bahnprojekt in Québec, das mit den Treibhausgas-Reduktionszielen der Provinz im Einklang steht: einem Wasserstoffzug vom Typ Coradia iLint des Anbieters für umweltfreundliche Mobilität Alstom, der 2023 in Charlevoix, einer Region von Québec, in Betrieb genommen wird.
Im August 2023 berichtete Power Progress , dass der Coradia iLint im Juni zuvor seine ersten Passagiere befördert hatte und mit Brennstoffzellen von Accelera by Cummins angetrieben wurde. Alstom gab bekannt, dass der Coradia iLint auf der InnoTrans 2016 vorgestellt wurde.

Lampron sagte, dass Québec durch den Zug viel über Brennstoffzellen-Elektrobahnen gelernt habe. Die Fahrgäste äußerten nicht nur ihr Interesse an Wasserstoff als Kraftstoff, sondern viele äußerten sich auch positiv über den leisen Betrieb des Zuges, „denn das ist ein großer Vorteil gegenüber Dieselzügen.“
Stadler Rail erprobt auch Wasserstoff in Schienenfahrzeugen weltweit. Eine der jüngsten Erfolgsgeschichten ist der brennstoffzellenbetriebene FLIRT (Fast Light Innovative Regional Train). Der Zug traf letztes Jahr in San Bernardino, Kalifornien, ein und wartete darauf, von der San Bernardino County Transportation Authority (SBCTA) in Betrieb genommen zu werden.
„Der SBCTA FLIRT H2, oder ZEMU, wie er genannt wird – Zero Emission Multiple Unit – hat gerade seine Testphase abgeschlossen“, sagte Kaden Killpack, Commercial Product Manager bei Stadler Rail. „Er ist nun bereit für den regulären Betrieb, und wir warten auf die endgültige Zulassung der Federal Railroad Administration (FEMA) in Washington D.C..“
Killpack erläuterte das Design des FLIRT.
„Der FLIRT ist ein hochmodulares Fahrzeug“, erklärte Killpack. „Wir bauen ihn mit einem zentralen Antriebsaggregat, das bei einigen unserer Kunden auf Wasserstoff, Batteriestrom oder erneuerbaren Diesel umgestellt werden kann.“
Lampron bemerkte, dass im Coradia iLint nur wenige Passagiere Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Wasserstoff als Kraftstoff äußerten. Killpack schloss sich dieser Meinung an.
„Ein sehr spannender Aspekt unseres Projekts war das Sicherheitsmanagement“, sagte er. „Die Fahrzeuge sind extrem sicher.
Killpack fuhr fort: „Wir arbeiten an der Risikominderung für alle Arten von Risiken und verwenden dabei den US-Militärstandard 882B. Dieser untersucht die Wahrscheinlichkeit und Schwere der Gefährdung und wie wir sowohl die Wahrscheinlichkeit als auch die Schwere mindern, um die Risiken auf ein akzeptables Niveau zu bringen. Außerdem untersuchen wir, was wir an unseren sicherheitsrelevanten Anwendungsbedingungen ändern können, um die größtmögliche Sicherheit am Fahrzeug zu gewährleisten.“
Infrastrukturelle Herausforderungen
Althaus merkte an, dass trotz verschiedener Projekte zur Untersuchung der Machbarkeit von H2 für die Schiene erhebliche Herausforderungen bestehen.
„Die Wasserstoff-Wertschöpfungskette ist noch nicht vollständig ausgebaut, was für die Unterstützung groß angelegter Operationen erforderlich wäre“, sagte sie.
Insbesondere der Wasserstoffzug Coradia iLint hat einige dieser Herausforderungen offengelegt.
„Wir sehen uns also mit einem Mangel an Wasserstoffinfrastruktur konfrontiert“, sagte Lampron. „Wir betrachten auch die wirtschaftlichen und energetischen Kosten. Wasserstoff kostet derzeit im Vergleich zu Diesel pro Kilometer viel Geld.“
Linde Engineering beschäftigt sich mit der Wasserstoffbetankung für die Mobilität. Im Rahmen des Projekts in Bremervörde entstand 2022 die weltweit erste H2-Tankstelle für Züge mit komprimiertem gasförmigem Wasserstoff (cGH2).
„Es handelt sich um eine Weltneuheit, da es sich um die erste Wasserstofftankstelle handelt, die speziell für die Betankung von Schienenfahrzeugen vorgesehen ist“, sagte Thomas Acher, Leiter für Prozessdesign und -entwicklung bei Linde.
Bei einem täglichen Wasserstoffbedarf von 1.600 kg (1,57 Tonnen) sagte Acher: „Wir betanken 14 Wasserstoff-Personenzüge, die im Bundesland Niedersachsen im Norden Deutschlands im Einsatz sind.“
Wie in Québec sind die Brennstoffzellenzüge, die den Bahnhof nutzen, Coradia iLints.
Die Station verfügt über eine maximale Speicherkapazität von 4.590 kg (4,5 Tonnen) Wasserstoff, der per Anhänger geliefert wird.
„Aber im nächsten Schritt dieses Projekts ist geplant, eine Wasserstoffproduktion in der Nähe zu haben, die die Wasserstoffbetankung von dort aus sicherstellt“, sagte Acher.
Laut Acher war die Einrichtung der Tankstelle eine lehrreiche Erfahrung.
„Natürlich hatten wir die Möglichkeit, diese Erkenntnisse mitzunehmen und sie für alle anderen Wasserstoff-Betankungsprojekte für Schwerlastfahrzeuge zu nutzen, die wir danach hatten“, sagte er.
Flüssigwasserstoff-Betankung
Zu diesen Projekten gehört Lindes neuester Ansatz zur H2-Betankung: die unterkühlte Flüssigwasserstoff-Technologie (sLH2).
„Derzeit ist diese Technologie auf den Lkw-Transport ausgerichtet“, sagte Acher über den in Zusammenarbeit mit Daimler Truck entwickelten Ansatz. „Wir haben jedoch bereits erste Anfragen erhalten, sie auf andere Mobilitätsformen, insbesondere Züge, Flugzeuge und Schiffe, zu übertragen.“

Beim sLH2-Ansatz wird ein Fahrzeugtank mit unterkühltem Wasserstoff bei einer Temperatur von etwa -247ºC (-413ºF) und einem Druck von bis zu 1,6 MPa (232 psi) gefüllt.
„Es handelt sich um eine sehr einfache Betankungstechnologie, die mit dem von uns bereits entwickelten und kommerzialisierten Aufbau einen Durchsatz von über 400 Kilogramm pro Stunde bietet“, sagte Acher. „Sie bietet deutlich geringere Investitions- und Betriebskosten.“
Laut Acher löst die sLH2-Technologie Probleme, die bei der Betankung mit gasförmigem H2 für Schwerlastanwendungen auftreten.
„Wenn man all dies auf die Versorgung mit gasförmigem Wasserstoff und die Betankungstechnologie stützt, stößt man auf Probleme“, sagte er. „Logistisch gesehen muss man den Wasserstoff zunächst zur Tankstelle transportieren. Und irgendwann ist das mit gasförmigem Wasserstoff logistisch nicht mehr machbar, sodass man ohnehin auf flüssigen Wasserstoff umsteigen muss.“
Acher fügte hinzu, dass die Umwandlung von verflüssigtem H2 in sein gasförmiges Gegenstück zum Betanken zwar möglich sei, es jedoch Anwendungen gebe, bei denen das Betanken mit flüssigem H2 sinnvoller sei.
„Durch die Nutzung der Flüssigkeit direkt im Fahrzeugtank können umfangreiche Anlagen und Prozesskomplexitäten an der Tankstelle eingespart werden“, sagte er. „Das führt zu drastischen Investitionskosten. Kühlanlagen an der Tankstelle sind nicht mehr erforderlich. Auch Hochdrucktanks sind nicht mehr nötig. Das trägt auch zum Platzbedarf bei.“
Abschließend wies Acher darauf hin, dass die Betankung mit cGH2 ein bestimmtes Temperatur- und Druckfenster erfordert, außerhalb dessen der Tank des Fahrzeugs beschädigt werden könnte.
„Mit flüssigem Wasserstoff ist das deutlich zuverlässiger und stabiler, da der Prozess dem konventionellen Tanken von Diesel oder Benzin deutlich näher kommt“, sagte er. „Ein Knopfdruck genügt, und die Flüssigkeit wird von der Tankstelle zum Fahrzeug transportiert. Sobald der Tank gefüllt ist, stoppt der Prozess.“
Einen Meilenstein erreichten Linde und Daimler im Februar 2024 mit der Eröffnung der ersten sLH2-Tankstelle. Sie liefert 400 bis 500 Kilogramm pro Stunde, wobei die automatisierte Befüllung zwischen 12 und 15 Minuten dauert.
POWER SOURCING GUIDE
The trusted reference and buyer’s guide for 83 years
The original “desktop search engine,” guiding nearly 10,000 users in more than 90 countries it is the primary reference for specifications and details on all the components that go into engine systems.
Visit Now
STAY CONNECTED




Receive the information you need when you need it through our world-leading magazines, newsletters and daily briefings.
KONTAKT ZUM TEAM



