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12.01.2019, 18:03

Was ist eigentlich mit der Brennstoffzelle?

Elektromobilität geht auch anders

Elektroautos, das sind doch die Dinger, die mit Akku fahren und zum Laden stundenlang an der Steckdose hängen? Nicht unbedingt. Denn es gibt noch eine andere Form der Elektromobilität: Am Fahren mit Brennstoffzelle und Wasserstoff tüfteln die Automobilhersteller seit Jahrzehnten, und doch hat die Technologie bis heute nicht den Durchbruch geschafft. Schade eigentlich.

Wasserstoff-Tankstelle
Tanken von Wasserstoff: Geht genau so schnell und unkompliziert wie das Zapfen von Benzin.
© Hyundai

Wasserstoff (H2) ist das kleinste Element im chemischen Periodensystem, vierzehn Mal leichter als Luft, geruch- und farblos, ungiftig. In einer an Bord des Autos befindlichen Brennstoffzelle reagiert der Wasserstoff mit dem Sauerstoff der Umgebungsluft, es entstehen Wasserdampf (als einziges Emissionsprodukt), Wärme und Strom, der dann den Motor antreibt.

Das klingt toll, zumal auch der etwa drei- bis viermütige Tankvorgang und die mehrere hundert Kilometer umfassende Reichweite in etwa dem entsprechen, was man vom Benziner oder Diesel gewohnt ist. Das Kilo Wasserstoff kostet ungefähr zehn Euro, bei einem Durchschnittsverbrauch von einem Kilo pro 100 Kilometer würden 500 km Fahrt also auf rund 50 Euro kommen. Zum Vergleich: Ein Benziner, der sechs Liter Super E10 pro 100 km verbraucht, verursacht über die gleiche Distanz Kosten in Höhe von etwa 40 Euro.

Batterieelektrische Mobilität mit Schattenseiten

Brennstoffzellen-Bus von Toyota
Brennstoffzellen-Bus von Toyota: In automobilen Schwergewichten macht die Fuel Cell am meisten Sinn.
© ToyotaZoomansicht

Dass Wasserstoffantrieb derzeit wieder etwas mehr in den Fokus rückt, hat auch damit zu tun, dass die Erfahrungen mit batterieelektrischer Mobilität alllmählich deren Schattenseiten aufzeigen: Neben den erwähnten Nachteilen wie langen Ladezeiten, schmalen Reichweiten und der drohenden Überforderung des Stromnetzes ist dies vor allem der hohe Bedarf an Kobalt, eines Metalls, das zur Batterieproduktion benötigt wird. Eine von der europäischen Industrieinitiative "Mobility Facts" in Auftrag gegebene Studie sieht darin eine "klare Wachstumsgrenze". Um den politisch gewollten Anteil von 39 Prozent Elektro- und Hybridmodellen an der weltweiten Autoproduktion 2030 zu erreichen, müsste die heutige Kobalt-Förderung verdreifacht werden, realistisch scheine aber allenfalls eine Verdoppelung.

Auch für den Bau einer Brennstoffzelle wird zwar ein seltenes und teueres Metall benötigt, Platin nämlich. Fachleute rechnen aber damit, dass der Bedarf durch neue Fertigungstechniken sinken wird.

Dafür birgt der Wasserstoffantrieb andere Probleme. Eines davon ist die energieintensive Herstellung von H2, die ökologisch nur dann Sinn macht, wenn der erforderliche Strom aus regenerativen Quellen wie Wind- oder Sonnenenergie kommt. In diesem Fall tut sich dann aber auch die Chance auf, überschüssigen Strom - etwa aus Windkraftanlagen - zu "speichern", da H2 gewonnen wird, indem Wasser eben mit Hilfe von Strom in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird (Elektrolyse).

Mercedes GLC Fuel Cell
Elektromobilität doppelt: Der Mercedes GLC F-Cell fährt mit batterieelektrisch und mit Brennstoffzellen-Technologie.
© MercedesZoomansicht

Es hapert schwer an Tankstellen

Andererseits besitzt Wasserstoff einen relativ geringen Wirkungsgrad, und auch der mit Zwischenschritten wie Elektrolyse, Transport, Verdichtung und schlussendlicher Rückführung in Strom verbundene Weg zum Autoantrieb ist - verglichen mit batterieelektrischer Mobilität - eher ein Nachteil. Vor allem aber hapert es an Tankstellen. Gerade einmal 55 Wasserstofftankstellen gibt es derzeit in Deutschland, und auch wenn die Zahl in 2019 auf 100 Stationen ansteigen soll, so ist damit nicht viel Staat zu machen.

Begrenztes Angebot an Fuel-Cells

Wer dennoch ein Brennstoffzellen-Fahrzeug erwerben möchte, trifft auf ein äußerst begrenztes Angebot. Neben dem Hyundai Nexo zu 69.000 Euro gibt es in Deutschland aktuell nur den 78.600 Euro teuren Mirai von Toyota. Die Japaner setzen dezidiert auf Wasserstoffantrieb und leisten es sich, batterieelektrische Mobilität nahezu komplett zu negieren. Beide Welten der Elektromobilität in einem Auto vereint dagegen Mercedes: Der GLC F-Cell (799 Euro pro Monat, Wartung und Versicherung inklusive) fährt bis zu 430 Kilometer weit mit Wasserstoff - und legt dann noch 50 batterielektrische Kilometer drauf.

ule

 

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