Ja, aber Wasserstoff…

Umwelt

Die Wasserstofftechnik hat im Pkw-Bereich heutzutage keine wirkliche Zukunft und das aus einer Reihe von Gründen.

Die aktuelle Technik beschäftigt sich im Wesentlichen mit Brennstoffzellenfahrzeugen, die Wasserstoff tanken. Dies sind auch batterieelektrische Fahrzeuge mit einer Brennstoffzelle, einer Pufferbatterie und Elektromotoren. Die direkte Verbrennung durch einen normalen Verbrennungsmotor hat man aus technischen Gründen vorerst aufgegeben.

1. Es gibt nur sehr wenige Modelle. Mercedes hatte mal den GLC F-Cell, der aber nach kurzer Zeit wieder eingestellt wurde. Es wurden nur 3000 Autos dieses Modells gebaut. BMW hat einen X5 mit Brennstoffzelle vorgestellt. Eine Serienfertigung ist z. Zt. nicht angedacht. Ansonsten gibt es aktuell nur zwei Modelle zu kaufen:

  • Toyota Mirai
  • Hyundai Nexo

Diese zwei Modelle kosten aber ab ca. 80.000 Euro, sind somit sehr teuer und nicht massentauglich.

2. Ein weiterer großer Nachteil ist, dass es in Deutschland bislang nur 92 Wasserstofftankstellen gibt, was den täglichen Gebrauch eines solchen Autos zudem erheblich erschwert. In Frankreich gibt es aktuell lediglich drei Tankstellen, die sich alle in Paris befinden. Das gestaltet sich ähnlich wie das Henne-Ei-Problem.

3. Wasserstofftankstellen sind viel teurer im Verhältnis zu Ladesäulen. Eine Wasserstofftankstelle kostet ca. aktuell 1 Million Euro. Hintergrund ist, dass der Wasserstoff unter großem Druck gespeichert werden muss, was eine sehr aufwändige Technik notwendig macht. Eine kleine Ladesäule mit geringer Ladeleistung gibt es dagegen schon für einige tausend Euro. Große Ladestationen mit hoher Ladeleistung kosten etwa ab einem niedrigen fünfstelligen Betrag aufwärts. Sie sind also deutlich billiger als Wasserstofftankstellen.

4. Die Produktion und der Transport von Wasserstoff sind im Moment noch sehr energieaufwändig. Aktuell wird mit einem Faktor von 30 gerechnet im Verhältnis zur Batterie. Hinzu kommt, dass der Strom zur Herstellung zur Zeit nicht aus regenerativen Quellen stammt. Die zur Herstellung von einem Kilogramm H2 benötigte elektrische Energie lässt ein Elektroauto 250 Kilometer fahren, während beide oben genannten Modelle damit nur 100 Kilometer schaffen zu einem Preis von 10 €.

5. Der Wirkungsgrad ist deutlich niedriger und die Technik ist wesentlich aufwändiger, als bei reinen batterieelektrischen Fahrzeugen (siehe auch Beitrag zu Wirkungsgrade alternative Antriebe).

Somit ist klar, dass die Wasserstofftechnik im Pkw-Bereich zunächst keine Zukunft hat. Es gibt kaum oder keine bezahlbaren Modelle und kaum Tankstellen. Wie bereits erwähnt, konzentrieren sich alle Hersteller wesentlich auf die Entwicklung und die Produktion von Elektroautos. Trotzdem bleiben die Hersteller am Ball, keiner kann wirklich die Zukunft 100%ig vorhersagen. Japan, China und Korea  engagieren sich auch immer mehr.

Im Rahmen der Mobilität wird es sich wahrscheinlich langfristig eher in Zügen, Flugzeugen und Schiffen durchsetzen können. Wobei es auch dort bereits die ersten batterieelektrische Varianten gibt. Im Lkw- und Busbereich ist er ebenfalls im Wettbewerb zu batterieelektrischen Varianten. Dort bleibt abzuwarten, was sich durchsetzt. Möglicherweise gibt es am Ende eine gute Mischung verschiedener Antriebsarten, die spezifisch eingesetzt werden.  

Der Wasserstoff ist dennoch gut und wichtig für die Energiewende! Langfristige Planung wird sein, den Wasserstoff als Ersatz für Erdgas einzusetzen. Schon heute sind moderne Gasthermen mit 20-30 % mit Wasserstoff befüllbar.  Firmen arbeiten an der 100-%-Lösung. Zukünftige LNG-Terminals (Flüssiggas) könnten für Wasserstoff genutzt werden. Das hätte den Vorteil, die bereits existierende Infrastruktur für die Lieferung von Wasserstoff zu nutzen. Besonders wichtig wird Wasserstoff im Schwerindustriebereich (z.B. Energie, Stahlproduktion). Dort herrscht enormes Entwicklungspotenzial.

Man unterscheidet verschiedene Wasserstoffarten:

Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse aus Wasser gewonnen und ist für die Energiewende entscheidende Wasserstoffart, da sie ausschließlich aus erneuerbaren Energien wie etwa Wind- und Sonnenenergie stammt und somit absolut CO₂-frei ist.

Blauer Wasserstoff wird wie der graue Wasserstoff durch Dampfreformierung aus Erdgas gewonnen. Das dabei entstehende CO₂ gelangt allerdings nicht in die Umwelt, sondern wird gespeichert. Somit kann dieses Verfahren bilanziell als CO₂-neutral angesehen werden.

Türkiser Wasserstoff entsteht durch die thermische Aufspaltung von Methan in einem Hochtemperaturreaktor. Dabei entsteht Kohlenstoff in fester Form, der woanders eingesetzt oder dauerhaft gespeichert werden kann. Damit dieses Verfahren CO₂-neutral ist, muss die Wärmeerzeugung für den Hochtemperaturreaktor mit erneuerbaren Energien erfolgen.

Grauer Wasserstoff wird ebenfalls wie beim blauen Wasserstoff durch Dampfreformierung aus Erdgas erzeugt. Bei dieser Methode entweicht CO₂ in die Umgebung, was den Treibhauseffekt verstärkt. Dieses ist somit im Sinne der Energiewende die schlechteste Option. 

Anbei ein paar externe weiterführende Informationen:

Warten auf das Wasserstoffauto: Aus diesen Gründen hat die Technik keine Chance

Tank-Wartezeit bis 45 Minuten: Wasserstoff-Vorteil wird zum Ärgernis

Hier findet sich eine externes YouTube Video von STATISTICS zum Thema Wasserstoff-Autos. Es gelten die Datenschutzbestimmungen von Google:

https://youtu.be/JnvskiM9LdM

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