Wasserstoff als Antrieb der Wahl

Die Entscheidung für den Einsatz eines wasserstoffbetriebenen Entsorgungsfahrzeugs unterstreicht die Rolle von aha als Vorreiter innovativer Umweltschutzmaßnahmen. Um die innovative Entwicklung voranzutreiben, leistet aha Pionierarbeit. Weil es bisher nur wenig Erfahrung beim Einsatz von Müllwagen gibt, die von einer Brennstoffzelle angetrieben werden, sammelt aha mit seinem neuen Wasserstoff-Abfallsammelfahrzeug wertvolle Daten. Unterstützt wird aha vom Land Niedersachsen, welches das Projekt mit Landesmitteln fördert. Wasserstoff hinterlässt beim Verbrennen praktisch keine Abgase. Gut fürs Klima ist er vor allem, wenn er mit erneuerbaren Energien hergestellt wird.

Die Entscheidung für den Test eines wasserstoffbetriebenen Entsorgungsfahrzeugs unterstreicht die Rolle von aha als Vorreiter innovativer Umweltschutzmaßnahmen. „Vor dem Hintergrund des Klimawandels haben wir uns dazu entschlossen, uns schon vor 2025 auf den Weg hin zu einer emissionsfreien Abfallentsorgung zu machen“, so aha-Geschäftsführer Thomas Schwarz. Ökologische Verantwortung gehört zum Kerngeschäft, weil aha durch das Sammeln und Verwerten von Abfällen und durch die Stadtreinigung unmittelbar zum Klimaschutz und einer sauberen Umwelt beiträgt. Der Wasserstoffantrieb führt die bisherige Strategie von aha fort. Hinzu kommt, dass die EU-Richtlinie zur Beschaffung emissionsarmer Fahrzeuge – die sogenannte „Clean Vehicle Direktive“ aus dem Jahr 2019 – bis 2025 eine verbindliche Quote für die Neubeschaffung emissionsfreier Fahrzeuge festlegt.

Wasserstofffahrzeuge werden von einem Elektromotor angetrieben. Entscheidender Unterschied zu anderen Elektrofahrzeugen: Sie produzieren den Strom selbst mithilfe einer Brennstoffzelle. In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff mit Sauerstoff. Der Wasserstoff kommt aus einem oder mehreren Tanks im Auto, der Sauerstoff stammt aus der Umgebungsluft. Das Einzige, was bei dieser Reaktion herauskommt, sind elektrische Energie, Wärme und Wasser, das als Wasserdampf durch den Auspuff austritt. Ein Wasserstoffauto ist also lokal emissionsfrei.

Das Fahrgefühl gleicht dem von Elektroautos. Es gibt nahezu keine Motorengeräusche, weil Elektromotoren schon bei niedrigen Drehzahlen das volle Drehmoment zur Verfügung stellen. Ein weiterer Vorteil bei Wasserstofffahrzeugen ist die kurze Ladezeit. Der Wasserstofftank eines Brennstoffzellenautos ist in wenigen Minuten voll. Wasserstofffahrzeuge haben zudem eine größere Reichweite als rein batterieelektrisch angetriebene Fahrzeuge.

Eine unkontrollierte Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff im Betrieb eines Brennstoffzellenautos ist so gut wie ausgeschlossen, denn der Wasserstoff wird im Fahrzeug gasförmig in dickwandigen Tanks gespeichert, die besonders sicher sind. In Crashtests wurden die Tanks weder beschädigt, noch trat Wasserstoff aus.

Welche Dimensionen eine Umstellung des gesamten aha-Fuhrparks der Müllabfuhr hätte, zeigen eindrucksvoll diese Zahlen: aha setzt im Raum Hannover täglich 230 Abfallsammelfahrzeuge ein, die eine Fahrstrecke zwischen 80 und 120 Kilometern zurücklegen und durchschnittlich 55 Liter Diesel je 100 Kilometer verbrauchen. Die Abgase, die dabei ausgestoßen werden, fallen bei der Brennstoffzelle weg. Auch gegenüber dem Elektroantrieb mit Akku-Speicher hat diese Technik Vorteile: „Mit einem Brennstoffzellenfahrzeug haben wir im Vergleich zu einem reinen Elektrofahrzeug eine deutlich höhere Reichweite und eine wesentliche kürzere Lade- und Tankzeit“, erklärt Dunja Veenker, Abteilungsleiterin Abfall- und Wertstoffsammlung bei aha. Außerdem würden die schweren Akkus der E-Mobile die Nutzlast zu stark herabsetzen. Die hohe Energiedichte des Wasserstoffs ermögliche es hingegen, den Sammelbetrieb bei derzeitiger Nutzlast abzuwickeln.

Pro Tag verbraucht ein herkömmliches Müllfahrzeug durchschnittlich rund 50 Liter Diesel während der Sammeltour. Beim Einsatz eines mit Wasserstoff betriebenen Müllwagens können täglich ca. 132 kg CO₂ eingespart werden. Das sind ca. 34,5 CO₂ Tonnen pro Jahr.

Der in der Brennstoffzelle aus Wasserstoff erzeugte Strom fließt zum Elektromotor und treibt das Fahrzeug an oder er lädt eine Batterie, die als Zwischenspeicher dient, bis die Energie für den Antrieb benötigt wird. Wie andere E-Autos können Wasserstofffahrzeuge Bremsenergie zurückgewinnen („rekuperieren“). Dabei wandelt der Elektromotor die Bewegungsenergie des Autos in elektrische Energie zurück und speist sie in die Puffer-Batterie. Beim Wasserstoffmüllwagen können durch Bremsvorgänge pro Tour rund 48 kWh Energie „zurückgewonnen“ werden. Das ist rund 20 % des gesamten Energiebedarfs in einer Sammeltour (ca. 230 kWh). Da bei der Rekuperation nicht über eine normale Bremse, sondern über den Generator gebremst wird, entsteht außerdem weniger Feinstaub.

Der Tank des Wasserstoffmüllwagens fasst rund 12 kg Wasserstoff. Damit kann, bei zwei Sammeltouren von jeweils acht Stunden, zwei Tage lang, ohne zu tanken, Müll abgeholt werden.

Um bei der Abfallsammlung ganz ohne Emissionen auszukommen, ist es wichtig, für die Herstellung von Wasserstoff ausschließlich erneuerbare Energien zu verwenden. Das ergibt den sogenannten grünen Wasserstoff. Deshalb plant aha eine eigene Produktion grünen Wasserstoffs am Abfallbehandlungszentrum in Hannover. Durch eine Photovoltaik-Anlage auf dem Deponieberg und der Verstromung des in der MBA aus Restmüll gewonnenen Methangases soll Wasserstoff per Plasmalyse gewonnen und in einer aha-eigenen Wasserstofftankstelle zur Verfügung gestellt werden.