Wasserstoffinitiative Vorpommern, Leitprojekt Barth

Pilotprojekt zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff sowie Einsatz der Medien in einem regional geschlossenen Kreis

Die Stadt Barth beschäftigt sich mit einem technologisch einzigartigen Pilotprojekt im Land Mecklenburg-Vorpommern. Ausgangspunkt war, dass das 1993 errichtete moderne Klärwerk mit der Betreibung eines Belebungsbeckens an die Kapazitätsgrenze stößt. Die Folge wäre ein vorhandenes zweites Belebungsbecken für sehr viel Geld technisch auszurüsten.

Im Rahmen der Erarbeitung einer Diplomarbeit beschäftigte sich ein Diplomand der Fachhochschule Stralsund mit der Möglichkeit durch Eintrag von reinem Sauerstoff in das Belebungsbecken die Arbeit der Mikroben zu intensivieren. Daraufhin bildete sich eine ARGE "Wasserstoffinitiative" bestehend aus der Stadt Barth, der Boddenland GmbH als Dienstleister für die Abwasserentsorgung der Stadt Barth, der Fachhochschule Stralsund und der Wolters-Ostseebus GmbH. Ziel dieser ARGE war, in einem geschlossenem Kreislauf Sauerstoff und Wasserstoff zu erzeugen (durch Zuhilfenahme von Energiezufuhr aus umweltfreundlicher Stromgewinnung), den Sauerstoff zur Abwasseraufbereitung zu nutzen und eine sinnvolle Verwendung des Wasserstoffs zu finden.

Bei der Suche nach einer intelligenten Lösung stieß die ARGE auf Hersteller, welche sehr intensiv an der Entwicklung der Brennstoffzellentechnik arbeiten. Die Entwicklung ist soweit gediehen, dass einsatzfähige Prototypen hergestellt werden können. Diese Firmen sind auch bereit, das Know-how an Firmen in Mecklenburg-Vorpommern auf vertraglicher Basis weiterzugeben, um gemeinsam eine Brennstoffzelle in einem Omnibus einzubauen und diesen unter regulären Einsatzbedingungen zu betreuen, testen, warten und zu optimieren. Ziel ist auch nach 3 Jahren die Einsatztauglichkeit im Transportwesen nachzuweisen und eine Serienproduktion anzustreben. Hierbei wird es erstmalig auch um die Erprobung derartiger Technologien im Flächen (Überland-) Verkehr gehen. Alle bisherigen Projekte beschäftigen sich bisher mit dem Einsatz von Wasserstofftechnologien im städtischen Nahverkehr. Diese Tatsache ist insbesondere durch die Einsatzmöglichkeit eines schadstofffreien Fahrzeugs in der Nationalparkregion Darß/Zingst interessant um auch einer in der Region oft geforderten Änderung zugunsten umweltfreundlicher Verkehrsmittel und Lenkung von Urlauberströmen Vortrieb zu geben.

Das Vorhaben wird wissenschaftlich durch die Fachhochschule Stralsund, Herrn Prof. Lehmann, betreut werden, so dass die gewonnenen Ergebnis auch direkt der Wissenschaft und Forschung des Landes Mecklenburg - Vorpommern zur Verfügung stehen. Hierbei wird ein Technologietransfer in die regionale Wirtschaft angestrebt.
Dass das Land Mecklenburg-Vorpommern von dieser Zukunftstechnik partizipieren kann, ist an sich schon als Erfolg zu werten.
Die Stadt Barth als Vorhabensträger hat Förderanträge an das Bundeswirtschaftsministerium und das Umweltministerium des Landes Mecklenburg-Vorpommern gestellt. Das Bundeswirtschaftsministerium hat eine 50 %-ige Förderung in Aussicht gestellt, so dass das Land seinerseits eine 40 %-ige Förderung ankündigte. Die Stadt Barth trägt einen Eigenanteil von 10 %.

Derzeit befindet sich die Stadt Barth im Verfahren zur Ausschreibung der Leistungen sowie der Beantragung erforderlicher behördlicher Genehmigungen. Es ist vorgesehen, im Herbst des Jahres 2002 mit dem Probebetrieb des Busses zu beginnen.
Solch ein innovatives Projekt als Pilotprojekt in Mecklenburg-Vorpommern zu verwirklichen trägt sicherlich dazu bei, die Bemühungen des Landes als Standort für zukunftsträchtige Technologien zu unterstützen und ist ein weiterer Baustein zur Verbesserung der wissenschaftlich-technischen Entwicklung und Umgestaltung der Wirtschaftsstruktur.


Beschreibung des Leitprojektes Barth

Ein entscheidender Schritt bei der Umstellung eines Teils des Personennahverkehrs auf umweltfreundliche wasserstoffgestützte Antriebe ist die bedarfsgerechte Erzeugung von Wasserstoff und die Errichtung einer Infrastruktur zur Betankung. Mit dem Projekt soll ein regional geschlossener Kreis von der Erzeugung von Wasserstoff auf der Basis von Energie aus regenerativen Quellen bis zur Betankung eines Wasserstoffbusses aufgebaut werden. Der Einsatz dieses Brennstoffzellenbusses erfolgt im 'Nationalpark Vorpommersche Boddenlandschaft'.

Das Projekt unterstützt mit der Verwendung von Brennstoffzellen als mobiler Antrieb und mit der Wasserelektrolyse zur Erzeugung des Kraftstoffs zwei Ziele zur Förderung umweltschonender Energietechnologien. Von besonderer Bedeutung hinsichtlich des Wasserstoffpreises ist die Einbindung eines Sauerstoffverbrauchers in das Gesamtkonzept, wodurch gleichzeitig ein weiteres innovatives Vorhaben angewandt wird. Mit diesem in sich geschlossenen Ansatz fördert das Vorhaben die Markteinführung von Brennstoffzellentechnologie und zeigt gleichzeitig ein Modell auf, wie Wasserstoff auch unter betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten erzeugt werden kann, ohne dabei auf fossile
Energieträger zurückzugreifen.
Nach derzeitigem Wissensstand gibt es auf der Welt kein Vorhaben, bei dem mittels regenerativ erzeugter Energie Wasserstoffgas dauerhaft für einen Brennstoffzellenbus bereitgestellt wird.

Bei der Erzeugung der Gase soll mit einem PEM-Elektrolyseur (PEM: Proton Exchange Membran) die derzeit neueste Technologie in Serienreife zum Einsatz kommen: Die Zerlegung von demineralisiertem Wasser mittels elektrischen Stroms in zwei Teile Wasserstoff und einen Teil Sauerstofferfolgt unter Ersatz alkalischer Lösungen durch die auch in Brennstoffzellen angewendete PEM-Folie. Der PEM-Brennstoffzellenbus als Verbraucher des Wasserstoffs gehört zur neuesten Generation von Wasserstoffbussen. Als 'Abgase' produziert er nur Wasserdampf und bewegt sich äußerst geräuscharm. Bisher haben nur wenige Unternehmen Erfahrung mit dieser Technologie.

Die Stadt Barth wird den Betrieb der Gaserzeugungsanlage und den Betrieb des Brennstoffzellenbusses vergeben. Zum Betrieb der Gaserzeugung hat sich der Betreiber der kommunalen Kläranlage, die Wasser und Abwasser GmbH -Boddenland, - bereit erklärt. Das lokale Busunternehmen, die C.H. Wolters Ostseebus GmbH, wird den Fahrer des Brennstoffzellenbusses stellen und den Unterhalt des Busbetriebs absichern.

Bei Elektrolyseuren mit Feststoffmembran und bei Brennstoffzellenbussen handelt es sich um Produkte, die noch vor der breiten Markteinführung stehen und durch die kleinen gefertigten Stückzahlen kostenintensiv in der Herstellung sind. Im Falle des Brennstoffzellenbusses ist bei der Konfigurierung zudem eine enge Zusammenarbeit mit dem Hersteller nötig. Dies führt zu Preisen, die einen kostenneutralen Betrieb nur bei einer Zuschussförderung erlauben. Die Auswahl des Brennstoffzellenbusses und sein vorgesehener Einsatz sind so auf einen sauerstoffgeführten Elektrolysebetrieb abgestimmt, dass der Betrieb der Elektrolyseanlage und der Einsatz des Busses subventionsfrei sichergestellt ist. In einem Zeitraum von drei Jahren wird sich der Sauerstoffbedarf der Kläranlage erhöhen. Hierdurch kann Wasserstoff für einen zusätzlichen Wasserstoffbus bereitgestellt werden und ein Gewinn durch die Abgabe erzielt werden.
Die wissenschaftliche Begleitung des Projektes erfolgt durch die Fachhochschule Stralsund, die seit nahezu zehn Jahren auf dem Gebiet der Wasserstoffenergietechnik in Lehre und Forschung arbeitet. Außer Beratung bei Planung und Betrieb wird ein Messprogramm sowohl am Elektrolyseur als auch an der Brennstoffzelle des Busses durchgeführt, insbesondere sollen Degradationen erfasst werden. Durch eine enge Zusammenarbeit des Brennstoffzellenherstellers mit einem regionalen Fahrzeugbauer ist ein dauerhafter Technologietransfer zu erwarten.