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Brennstoffzellenautos : Wenn aus dem Auspuff Wasser kommt

  • -Aktualisiert am

Der Toyota Mirai ist eines der wenigen Brennstoffzellenautos, die bereits auf den Straßen unterwegs sind. Bild: Harald Dawo

Alle reden über Elektroautos. Doch die herkömmlichen Antriebe sind für Lastwagen und Busse nicht geeignet. Brennstoffzellen dagegen schon – und sie bieten noch andere unschlagbare Vorteile.

          Wenn man in das Brennstoffzellenfahrzeug von Mercedes steigt, fällt zuerst auf: Man hört nichts. Nur ein leichtes Surren, ansonsten Stille. Passanten schauen verdutzt, als sich das Auto auf einmal ohne Lärm vom Straßenrand wegbewegt. Mit dem Automatik-Getriebe fühlt sich das Fahren mit der B-Klasse F-Cell ein bisschen an wie früher im Autoscooter auf dem Rummel.

          Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb sind bislang ein Nischenprodukt. Doch vieles weist darauf hin, dass sie in Zukunft neben den herkömmlichen sogenannten „batterieelektrischen“ Elektroautos eine entscheidende Rolle spielen könnten. In der vergangenen Woche sorgte die Ankündigung einiger großer Konzerne, sich zur Wasserstoff-Initiative „Hydrogen Council“ zusammenzuschließen, am Rande des Weltwirtschaftsforums in Davos für Aufsehen. Die Autohersteller Daimler, BMW, Toyota, Honda, der Gaskonzern Linde sowie acht weitere Unternehmen wollen so die Technik voranbringen. Bislang investieren sie nach eigenen Angaben pro Jahr insgesamt 1,4 Milliarden Euro. In einer Umfrage der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft KMPG unter 1000 Managern stimmten jüngst 78 Prozent der Aussage zu, die Fahrzeuge würden den „wahren Durchbruch für Elektromobilität“ bringen.

          Toyota und Hyundai bislang führend

          Dabei ist der Brennstoffzellenantrieb eigentlich keine neue Erfindung. Technisch funktioniert das Ganze so: Die Fahrzeuge werden mit Wasserstoff betankt, in der Brennstoffzelle reagiert dieser dann mit dem Sauerstoff. Dabei entstehen Wasserdampf, Strom und Wärme. Mit dem Strom werden die Fahrzeuge angetrieben, Wasser tropft als Abfallprodukt aus dem Auspuff.

          Daimler testet mit der Mercedes B-Klasse F-Cell seit 2010 solche Fahrzeuge. Im Herbst dieses Jahres wollen die Schwaben mit dem Nachfolgemodell GLC F-Cell erstmals in Serie gehen. Für den Wagen, der auch eine kleine Batterie zur Unterstützung enthalten soll, ist ein Preis von 50.000 Euro im Gespräch. Bislang auf dem Markt sind nur einige wenige Kleinserien, etwa der Toyota Mirai zum Preis von 79.000 Euro oder der Geländewagen ix35 von Hyundai (Listenpreis 65.000 Euro). VW könnte in diesem Jahr mit dem Audi h-tron erstmals ein mit Wasserstoff betriebenes Auto verkaufen. BMW kooperiert bislang mit Toyota und will ab 2021 ebenfalls eine Kleinserie auf den Markt bringen.

          Brennstoffzelle sorgt für größere Reichweite

          Neben den hohen Anschaffungskosten ist bislang vor allem die mangelnde Infrastruktur das große Problem. Bislang gibt es nur etwa 20 Wasserstoff-Tankstellen in ganz Deutschland. Dem gegenüber stehen schon knapp 3000 Ladestationen für konventionelle Elektroautos und etwa 14.000 normale Tankstellen. Bis Ende 2023 sollen in Deutschland immerhin 400 Tankstellen errichtet werden. Kritiker halten der Brennstoffzellen-technik außerdem den – verglichen mit batterieelektrischen Fahrzeugen – geringeren Wirkungsgrad vor.

          Doch auch wenn batterieelektrische Fahrzeuge bislang den Markt dominieren: Brennstoffzellenfahrzeuge dürften auf lange Sicht in einigen Punkten unschlagbar sein. Erstens erzielen sie im Durchschnitt deutlich größere Reichweiten, bis zu 500 Kilometer und mehr. Zweitens ist der Antrieb im Gegensatz zu Batterien auch für Busse und Lkws geeignet. Und drittens lassen sie sich in wenigen Minuten volltanken. Auch wenn Tesla und Co. von einer Art Super-Schnellladenetz träumen, an dem Elektroautos in zwanzig Minuten aufgeladen sind: Bezogen auf alle Fahrzeuge, wird so ein System nicht funktionieren.

          Forschung: Mix aus Antriebstypen besser für die Netze

          Das unabhängige, gemeinnützige Reiner-Lemoine-Institut forscht zu erneuerbaren Energien und untersucht die Einbindung von batterieelektrischen und Brennstoffzellenfahrzeugen in das Energiesystem. Erste Forschungsergebnisse zeigen, dass Erstere zwar weniger Energie benötigen, Letztere aber verträglicher in das Stromnetz eingebunden werden können. So fällt in einem Szenario, in dem beide Antriebstypen existieren, der benötigte zusätzliche Netzausbau deutlich geringer aus. Außerdem müssen deutlich weniger zusätzliche Stromspeicher aufgebaut werden.

          Grund ist, dass überschüssiger Strom aus erneuerbaren Energien per Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt und so gespeichert werden kann. „Wichtig wird in Zukunft einerseits Energieeffizienz sein“, sagt Teamleiter Oliver Arnhold. „Das können batterieelektrische Fahrzeuge gut leisten. Zum anderen wird aber auch wichtig sein, Strom flexibel abnehmen zu können.“ Denn Angebot und Nachfrage müssen jederzeit exakt übereinstimmen. Und hier können eben Brennstoffzellenfahrzeuge ihre Vorteile ausspielen.

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