12. April 2022 von Julius Glaser, Zoe Holdt und Ellen Szczepaniak
Wasserstoff – der Sprit der Zukunft?
Steigende Spritpreise und hohe Energiekosten sind mittlerweile seit Wochen ein zentrales Gesprächsthema. Die Politik reagiert mit Entlastungspaketen, um Benzinkosten zu senken und die Bürgerinnen und Bürger zu entlasten. Doch wie wäre es, wenn unser Treibstoff nicht mehrere Euros kosten würde, sondern vielleicht nur 95 Cent? Und was wäre, wenn es diesen Treibstoff schon gibt? Wir stellen euch heute wasserstoffbetriebene Fahrzeuge vor.
Schauen wir uns das mal genauer an: Was zeichnet ein wasserstoffbetriebenes Fahrzeug aus?
Das Wasserstoffauto ist ein Elektrofahrzeug, betrieben mit Strom, der mithilfe einer Brennstoffzelle erzeugt wird. Im Tank des Autos befindet sich dafür gasförmiger Wasserstoff, der in der Brennstoffzelle mit Sauerstoff aus der Luft reagiert. Bei dieser Elektrolyse entsteht elektrische Energie, die den Motor antreibt. Statt umweltschädlicher Abgase verlässt nur Wasserdampf den Auspuff. Dieses Auto zeichnet sich durch kurze Betankungszeiten, hohe Reichweiten und kraftvolle Beschleunigung aus. Es ist in nicht einmal fünf Minuten voll betankt und fährt bis zu 650 Kilometer mit einer Tankfüllung. Wasserstoff gibt es an speziellen Zapfsäulen, die derzeit circa 160 deutsche Tankstellen führen.
Auf deutschen Straßen sind heute mehr und mehr Elektroautos unterwegs, deren Batterie eben nicht durch eine Brennstoffzelle gespeist wird, sondern deren Kapazitäten an Ladesäulen beziehungsweise -punkten aufgeladen werden.
Im Jahr 2021 gab es aktuellen Zahlen zufolge 365.000 vollelektrische Fahrzeuge und knapp 350.000 Plug-in-Hybride auf deutschen Straßen. Dies entspricht einem Anteil von gerade einmal 1,22 Prozent aller in Deutschland zugelassenen Autos. Im Gegensatz dazu sind in Deutschland nur 507 Wasserstoffautos zugelassen. Das sind umgerechnet 0,001 Prozent aller hierzulande fahrenden Autos.
Die Nachfrage nach Elektromobilität steigt, Unternehmen integrieren die Elektromobilität ins Flottenmanagement, Lieferdienste stellen auf elektrobetriebene Flotten um und selbst im Stadtverkehr sind Elektrofahrzeuge nicht mehr wegzudenken. Geladen wird privat, sprich zu Hause oder beim Arbeitgeber, an halböffentlichen Ladesäulen, zum Beispiel am Supermarkt, Einkaufszentrum oder im Parkhaus, sowie an den öffentlich zugänglichen Ladesäulen, die man heutzutage überall in den Städten findet.
Und auch wenn das Elektroauto noch häufig den Ruf hat, sich durch lange Ladezeiten und kurze Reichweiten nur für den Stadtverkehr zu eignen, können neue Modelle mit den gasbetankten Artgenossen schon fast mithalten: Je nach Fahrzeug- und Batterietyp und abhängig von Ladestecker und Art der Ladesäule ergeben sich unterschiedliche Reichweiten. Aktuelle Modelle fahren mit einer Batterieladung über 400 Kilometer weit und sind mit einem AC-Lader unter guten Bedingungen binnen drei Stunden voll aufgeladen. Mittels eines DC-Laders können teilweise sogar 80 Prozent der Kapazitäten binnen zehn Minuten aufgeladen werden.
Wie teuer ist Wasserstoff gegenüber Benzin oder Strom?
Der Preis für ein Kilogramm Wasserstoff beträgt an allen öffentlichen H2-Tankstellen in Deutschland 9,50 Euro brutto. Auf 100 Kilometer verbraucht ein Brennstoffzellenfahrzeug etwa ein Kilogramm Wasserstoff, umgerechnet kostet uns der „Liter“ Wasserstoff also läppische 0,95 Euro, wenn unser Auto regulär zehn Liter auf 100 Kilometer benötigt. Ein gängiges Elektroauto verbraucht auf 100 Kilometern gut 15 Kilowattstunden bei einem durchschnittlichen Strompreis von 0,30 Euro je Kilowattstunde. Ein vergleichbarer Benziner wiederum (ver)braucht 5,5 Liter auf 100 Kilometer, wobei man in Deutschland von einem durchschnittlichen Benzinpreis von rund 1,30 Euro ausgehen kann.
Doch warum hat sich Wasserstoff als Treibstoff noch nicht durchsetzen können?
Ein wichtiger Punkt ist die Verfügbarkeit. Für eine erfolgreiche Marktdurchdringung braucht es eine Infrastruktur, insbesondere Tankstellen, damit erste Kundinnen und Kunden Wasserstofffahrzeuge kaufen und nutzen. Diese ist in Deutschland noch nicht ausreichend vorhanden. Zum Vergleich: Derzeit gibt es in Deutschland über 29.000 öffentliche und halböffentliche Ladesäulen mit knapp 57.000 Ladepunkten (Tendenz steigend).
Auch die Kostenfrage spielt eine große Rolle: Kleine Stückzahlen sind in der Produktion teuer, Prototypen und Einzelstücke meist unbezahlbar. Erst eine Serienproduktion senkt die Herstellungskosten, macht die Fahrzeuge finanzierbar und somit konkurrenzfähig. Während die Batterien für Elektroautos bereits günstig produziert werden können, gibt es beim Herzstück des Wasserstoffautos – der Brennstoffzelle – noch Aufholbedarf. Aktuell wird, auch in Deutschland, weiter nach Verfahren und Werkstoffen geforscht, um Brennstoffzellen serientauglich zu gestalten. Sie müssen möglichst effizient arbeiten und dabei kostengünstig zu produzieren sein. Um dies in Einklang zu bringen, müssen verschiedene Materialkombinationen getestet und auf dem Prüfstand vermessen und charakterisiert werden.
Fest steht …
Elektrisch angetriebene Fahrzeuge bilden die umweltfreundliche Alternative zu den konventionellen Verbrennungsmotoren. Näher an der CO2-Neutralität ist dies jedoch nur, wenn das Fahrzeug nachhaltig produziert und der Wasserstoff mit erneuerbaren Energien gewonnen wird, es sich also um jenen „grünen“ Wasserstoff handelt, dessen Import und Erzeugung zentrales Ziel der deutschen Energie- und Umweltpolitik ist.
Ob ein Elektroauto, egal ob durch Brennstoffzelle oder Batterie angetrieben, als klimafreundlich oder sogar -neutral gelten kann, hängt vor allem vom Strommix bei der Herstellung ab. Unsere Aufgabe ist und bleibt es daher, die Energiewende weiterhin konsequent voranzutreiben und Lieferketten „grüner“ zu gestalten.
Mehr über spannende Blog-Beiträge aus dem energiewirtschaftlichen Umfeld lest ihr in unseren bisher erschienenen Utilities-Beiträgen. Alle weitere Blog-Beiträge aus der adesso-Welt findet ihr hier.
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