US- Bahnen: Wege zur Entkarbonisierung

  • Außer man hat gigantisch viel Energie übrig um Wasserstoff herzustellen ist das die unwirtschaftlichste Weise zu fahren. Sie werden auch noch drauf kommen.

    Ist die Idee nicht Wasserstoff vor allem dann herzustellen, wenn Grüne Energie im Überfluss (viel Sonne & Wind) da ist? Quasi die alternative zu riesigen Batterien.


    Grüße,

    Markus

    Das sollte das Ziel sein. Oft müssen am Wochenende Windkraftanlagen ausgeschaltet werden, weil der Bedarf über Solar gedeckt wird und es in der Industrie keine Abnehmer gibt.


    Es wäre sinnvoll, kleine dezentrale Wasserstoffspeicher in Wohngebieten bzw. Nahe der Stromerzeugung oder Großverbrauch zu installieren, das haben aber die Energieversorger und Industrie verpennt. Außerdem will kein Anwohner einen Wasserstoffspeicher in der Nähe.


    Bei uns geht auch wieder das Geschwurbel rum, könnt mal Geolab Tromm googeln. Geplant sind Probebohrungen für Geothermie, die Schwurbler machen daraus ein Atommüllendlager...

  • Ist die Idee nicht Wasserstoff vor allem dann herzustellen, wenn Grüne Energie im Überfluss (viel Sonne & Wind) da ist? Quasi die alternative zu riesigen Batterien.


    Grüße,

    Markus

    Das sollte das Ziel sein. Oft müssen am Wochenende Windkraftanlagen ausgeschaltet werden, weil der Bedarf über Solar gedeckt wird und es in der Industrie keine Abnehmer gibt.

    Oft werden erneuerbare Energieerzeuger auch abgeschaltet, um das Netz zu stabilisieren, wenn es überlastet ist. In 2023 sind durch die Abschaltungen 10,479 Milliarden Kilowattstunden verloren gegangen. https://www.next-kraftwerke.de…lung-erneuerbare-energien


    Derzeit benötigt man noch ca. 53 kWh Strom um 1 kg Wasserstoff grünen Wasserstoff zu erzeugen. D.h. die 10,479 Milliarden kWh würden für ca. 197.000 t ausreichen.

    Das wäre zumindestens ein Anfang, aber um allen benötigten Wasserstoff produzieren zu können, wird man gezielt dafür grünen Strom erzeugen müssen.

    Wie viel Strom ist für 1kg Wasserstoff nötig?
    Wie viel Strom braucht man, um 1kg Wasserstoff zu erzeugen und was ändert sich in der Zukunft?
    www.gasag.de


    Die Nutzung des durch Abschaltung verloren gegangenen Stroms würde auch die Stromkunden entlasten, denn sie zahlen letzlich die Ausfallentschädigung, die der Betreiber erhällt.

    Gruß, Volker

  • Das ist grundsätzlich richtig, wobei die 53kWh/kg nicht um Größenordnungen sinken können - der Energiegehalt von Wasserstoff sind ja schon gut 39kWh/kg, darunter geht es physikalisch nicht.


    Und die 197.000t sind ein Bruchteil der aktuell in Deutschland verbrauchten 50 Millionen Tonnen Kraftstoff pro Jahr. Gut, Wasserstoff hat (massenbezogen) etwa die vierfache Energiedichte von Benzin / Diesel, aber da fehlen noch zwei Größenordnungen.


    Daher wird Wasserstoff wohl auf absehbare Zeit knapp bleiben und nur einen kleinen Teil der 50 Millionen Tonnen Kraftstoff ersetzen können. Meiner Einschätzung nach könnten die nordamerikanischen Güterbahnen gerade so an der Grenze liegen, an der sich Wasserstoffeinsatz gegenüber Oberleitung oder Batterien oder Biosprit lohnt. Teile der Industrie und die Luftfahrt werden sehr viel deutlicher auf der Wasserstoff-Seite der Gleichung liegen, Straßenverkehr (PKW und LKW) und deutsche Regionalzüge (außerhalb der Oberleitung) ziemlich deutlich bei Batterien, die ja auch nach wie vor erstaunlich schnell günstiger werden.


    Allerdings wird auch für Wasserstoff ein Netzausbau gebraucht. Der kommt ja nicht von ganz alleine von der PV- oder Windenergieanlage zum Verbraucher :) (nebenbei: Tatsächlich ist das derzeit bei der EVB in Bremervörde das große Problem der ersten deutschen Wasserstoff-Flotte - zu wenig Wasserstoff. Mal liegt es wohl am Lieferanten in Stade, mal wohl an fehlender Tanklastzug-Kapazität...)


    Trotz allem bzw. gerade deshalb sehr wichtig, die Technologie jetzt im Realbetrieb zu erproben.


    MfG, Heiko

  • Canadian National hat zusammen mit Knoxville Locomotive Works eine Hybridlokomotive mit 700 PS Dieselmotor und 2,4 MWh Batteriekapazität entwickelt. Die Lok kann am Gleis 3200 PS zur Verfügung stellen und ist für den Einsatz in Rangierbahnhöfen und auf Nebenstrecken vorgesehen. Der Dieselmotor ist für Betrieb mit 100% Biodiesel ausgelegt.


    CN erhofft sich eine Dieseleinsparung von ca. 50%.

    Quellen: https://www.cn.ca/en/news/2025…d-locomotive-pilot-projec

    CN debuts its first medium horsepower hybrid diesel electric locomotive - Trains
    MONTREAL – Canadian National today unveiled its first new medium horsepower hybrid electric locomotive, a Q19-2.4GH developed in collaboration with Knoxville…
    www.trains.com

    Gruß, Volker

  • Guten Tag.


    Zum Thema Elektrifizierung des US-Bahnnetzes wurde ja schon viel geschrieben und es gab schon zahlreiche Projektstudien, aus denen auch zum Leidwesen der US-Bahnfans nichts Reales entstanden ist.

    Nun sieht eine neue, von der AAR durchgeführte Studie die Elektrifizierung von amerikanischen Güterstrecken als "nicht machbare Option" an. Eigentlich nichts Neues unter der Sonne, aber der Weg scheint damit endgültig vorgezeichnet zu sein, was zukünftige Lokantriebstechnik angeht.

    Bei Progress Rail, Wabtec und Konsorten werkelt man ja ohnehin schon fleißig an der Zukunft...


    Daraus Zitat:

    "A newly released study commissioned by the Association of American Railroads (AAR) concludes that electrifying the U.S. freight rail network using overhead catenary systems is not a viable option. The analysis highlights financial, operational, and infrastructure challenges, estimating the cost of full electrification at $1.1 trillion—equivalent to nearly 50 years of combined net income from all six Class I freight railroads."


    und weiter


    "According to the study, electrification would introduce reliability risks, as catenary infrastructure could be vulnerable to extreme weather conditions and system failures that would disrupt freight operations. Additionally, the energy demand for an electrified network is estimated at 40–50 terawatt-hours annually, requiring extensive upgrades to the power grid, including new generation capacity from nuclear, solar, or wind sources."


    Hier geht es zum ganzen Artikel:


    Unfeasible electrification of US freight rail | Latest Railway News


    Also sind die in diesem Strang vorgestellten Projekte der Lokindustrie wohl auf dem richtigen Weg.

  • Man sollte nur nicht übersehen, von wem diese Studie kommt. Die AAR ist der Lobbyverband der amerikanischen Eisenbahnen und, vorsichtig ausgedrückt, sicher nicht neutral.

    Die Studie hat zwei Szenarien untersucht:

    1. 105.000 Streckenmeilen werden für $870 Milliarden elektrifiziert
    2. Das gesamte Streckennetz von 139.000 Streckenmeilen wird für 1.100 Milliarden elektrifiziert

    Ich glaube, außer der AAR ist bisher niemand auf die Idee zu kommen, derart viel Strecke zu elektrifizieren. Aber es bringt natürlich abschreckende Vorabinvestitionen.


    Auch der hohe Strombedarf ist für mich ein schwaches Argument. Batterie- und Wasserstoffbrennstoffzellen-Antriebe oder Wasserstoff-Verbrennungsmotoren benötigen wegen ihres sehr viel schlechteren Wirkungsgrads noch mehr Strom. Und auch e-fuel müssen erst hergestellt werden.

    Hier ist ein Link zur Studie: https://www.aar.org/wp-content…ation-Report-02252025.pdf


    Die Federal Railroad Administration (FRA) hat bei der University of Texs eine Studie zum gleiche Thema in Auftrag gegeben. Diese Studie beschäftigt sich nicht nur mit der Vollelektrifizierung sondern auch mit alternativen Lösungen, um die Investitionskosten einzudämmen.

    In den folgenden Quellen gibt es Zusammenfassungen:

    To Electrify—or Not?
    On Jan. 15, 2025, the Federal Railroad Administration released on its website the final report titled Cost and Benefit Risk Framework for Modern Railway…
    www.railwayage.com

    FRA study recommends developing and testing prototype dual-mode freight locomotives - Trains
    WASHINGTON — A Federal Railroad Administration study on mainline electrification recommends that the railroad industry develop a prototype dual-mode freight…
    www.trains.com

    FRA-Studie: https://www.railwayage.com/wp-…ectrification-Options.pdf


    Natürlich bleiben die Investitionskosten eine große Hürde, aber die FRA-Studie zeigt Wege auf, die Kosten zu verringern und zu strecken. Letztendlich wird es vermutlich eine Mixtur der unterschiedlichen Zero-Emission Antriebe geben: Vollelektrifizierte Korridore, teilelektrifizierte Strecken mit Batteriebetrieb, Brennstoffzellen und Verbrennungsmotore mit Zero-Emissionen bzw klimaneutral.


    Jetzt, während der den menschengemachten Klimawandel leugnenden Trump Admistration, können die Bahnen vermutlich durchschnaufen, aber danach könnte es mit dem Weg zu Zero-Emissions ernst werden.

    Gruß, Volker

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