Wasserstoffauto H2O Hand

Angebot und Nachfrage: das Wasserstoffauto

Im Zusammenhang mit der Energiewende und der Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe wird häufig diskutiert, ob das Wasserstoffauto, wie auch schon die Nutzung von günstigem Ökostrom für Elektroautos, eine sinnvolle Alternative zum Verbrennungsmotor darstellt. Dabei wird vielfach angenommen, dass der klassische Wasserstoffantrieb trotz praxistauglicher Technologien kaum eine realistische Perspektive hat, da die Kosten der Wasserstofferzeugung wegen des dabei entstehenden Energieaufwands kaum konkurrenzfähig seien. Demgegenüber wird dem Brennstoffzellenantrieb eine positivere Prognose gestellt. Erste Fahrzeuge mit Brennstoffzellen werden von Anbietern aus Fernost als Wasserstoffauto auf den hiesigen Markt gebracht, während sich die deutsche Autoindustrie in Bezug auf das Wasserstoffauto bisher noch zurückhält.

Das Wasserstoffauto – Technologien und ihre praktische Umsetzung

Als Wasserstoffauto wird jedes Automobil bezeichnet, bei dem Wasserstoff als Treib- bzw. Kraftstoff genutzt wird. Dies kann dadurch geschehen, dass der Wasserstoffantrieb mittels eines konventionellen Verbrennungsmotors erfolgt, der Wasserstoff als Kraftstoff verwendet. Alternativ erfolgt die Umsetzung in einer Brennstoffzelle mit nachgeschaltetem Elektromotor. Der Brennstoffzellenantrieb wurde serienreif entwickelt und wird von der Autoindustrie Japans und Südkoreas bereits in Serienmodellen umgesetzt.

Beim Wasserstoffauto wird Wasserstoff als Treib- bzw. Kraftstoff genutzt (c) iStock.com / adrian825

Wasserstoffauto H2O Hand

Neben dem Wasserstoffauto finden auch Wasserstoffbusse Einzug im Straßenverkehr nach erfolgreicher Straßenzulassung. Dieser Form der Brennstoffzellentechnik scheint derzeit die Zukunft zu gehören, sofern es gelingt, ein Wasserstoffauto mit Brennstoffzellentechnik zu konkurrenzfähigen Bedingungen anzubieten.

Die Vor- und Nachteile des klassischen Wasserstoffantriebs

Für das Wasserstoffauto spricht die nahezu völlige Schadstofffreiheit der von ihm ausgehenden Emissionen. Ein Wasserstoffauto emittiert – von geringen CO- und CH-Spuren abgesehen – reinen Wasserstoff. Zudem ist der Wasserstoffantrieb die Antriebsform, die gegenüber jedem anderen chemischen Brennstoff am meisten Energie pro Gewichtseinheit liefert. Andererseits erfolgt die Wasserstofferzeugung unter Einsatz von Primärenergie, sodass der bei der Wasserstofferzeugung erforderliche Energieaufwand in der Energiebilanz gegenzurechnen ist. Dem Wasserstoffauto ist außerdem entgegenzuhalten, dass die Energiedichte beim herkömmlichen Wasserstoffantrieb sehr gering ist, sodass eine sehr starke Komprimierung (bis 700 bar) oder eine Verflüssigung (bis minus 253 Grad C) erfolgt, wodurch zusätzlicher Energieaufwand entsteht. Dagegen ist die Technik beim Wasserstoffauto inzwischen ausgereift und sicher, sodass der Markteinführung theoretisch nichts entgegensteht.

Gegenwärtig ist allerdings das Netz der Wasserstofftankstellen äußerst dünn, sodass Fahrten auf Langstrecken – insbesondere abseits des Fernstraßennetzer – sorgfältig geplant sein wollen. Zudem sorgt die Preisentwicklung bei Benzin und Diesel derzeit dafür, dass fossile Brennstoffe konkurrenzfähiger werden, sodass ohne staatliche Kaufanreize kaum ein Käufer bereit ist, ein Wasserstoffauto anzuschaffen. Solange praktische Probleme wie fehlende Wasserstofftankstellen („Hydrogen Stations“) hinzukommen, wird das Wasserstoffauto kaum massentauglich. Die Wasserstofferzeugung durch thermochemische Konversion ist zudem derzeit in der Energiebilanz nicht so attraktiv, dass das Wasserstoffauto mit einer staatlichen Förderung zu einem Markterfolg gebracht werden könnte. Außerdem gibt es derzeit – von Versuchsfahrzeugen abgesehen – kein klassisches Wasserstoffauto.

Ein Wasserstoffauto benötigt eine dafür ausgesprochene Wasserstofftankstelle (c) iStock.com / chombosan

Wasserstoffauto Tankstelle Hydrogen

Die Brennstoffzelle – Alternative zum klassischen Wasserstoffantrieb

Im Bereich des Wasserstoffautos hat sich die Brennstoffzelle hingegen als lohnenswerte Alternative ergeben und scheint auch in der zukunftsorientierten Produktion Anklang in der Automobilindustrie zu finden.

  • Brennstoffzelle hat Serienreife

    Während das klassische Wasserstoffauto schon wegen der Kosten der Wasserstofferzeugung derzeit kaum konkurrenzfähig ist, ist der Brennstoffzellenantrieb mittlerweile zur Serienreife gelangt. Besonders die japanische und die koreanische Autoindustrie haben die Brennstoffzelle praxistauglich gemacht.

  • Brennstoffzelle hat Vorteile gegenüber Wasserstoff

    Die Brennstoffzellentechnik hat den Vorteil, dass sich hier der Mangel an Wasserstofftankstellen kaum auswirkt, da die Fahrzeuge mit Brennstoffzelle Reichweiten von 500 bis 600 km erreichen. Dies stellt auch den entscheidenden Vorteil gegenüber reinen Elektrofahrzeugen dar, zumal auch die lästige Aufladezeit entfällt. Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb sind effizient, sauber und in ihrer praktischen Handhabung gegenüber Hybridfahrzeugen gleichwertig. Zwar sind reine Elektrofahrzeuge in der Energie- und Schadstoffbilanz noch günstiger als Fahrzeuge mit Brennstoffzelle.

  • Brennstoffzelle vermeidet Nachteile vom Wasserstoffauto

    Der Brennstoffzellenantrieb vermeidet die Nachteile, die der konventionelle Wasserstoffantrieb wegen fehlender Wasserstofftankstellen und der Problematik der verschiedenen Tanksysteme mit sich bringt. Zudem ist die Brennstoffzellentechnik deutlich günstiger als die Kosten beim klassischen Wasserstoffauto, bei dem die relativ hohen Kosten der Wasserstofferzeugung auf den Kraftstoffpreis durchschlagen.

  • Zukunft: Brennstoffzelle oder Wasserstoffauto?

    Während die deutsche Automobilindustrie das klassische Wasserstoffauto augenscheinlich aufgegeben hat und den Brennstoffzellenantrieb derzeit nicht forciert, bieten Hyundai mit dem SUV ix35 Fuel Cell und Toyota mit der Limousine Mirai bereits ein alltagstaugliches Brennstoffzellenauto an. Die Kauf- bzw. Leasingpreise dieser Modelle der gehobenen Mittelklasse sind allerdings so hoch, dass sie wesentlich teurer als vergleichbare Fahrzeuge mit konventionellen Verbrennungsmotoren sind.

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