Alternativer Antrieb Brennstoffzelle: Sind Wasserstoffautos die Zukunft?

Das Wasserstoffauto mit seinem Brennstoffzellen-Antrieb könnte die Technologie der Zukunft sein. Und doch finden die Fahrzeuge nur wenige Abnehmer. Woran liegt das? Experte Andreas Keßler nennt die Gründe.

Die Brennstoffzelle: Elektrizitätswerk an Bord

Wer heute Begriffe wie "Verkehrswende", "nachhaltige Mobilität" und "Klimawandel" hört, denkt spätestens zwei Sätze später an Elektroautos. Je nach Informationsstand und persönlicher Weltsicht wird dann entweder entnervt abgewunken oder engagiert weiter diskutiert. Die Brennstoffzelle gehört aber auch in diese Debatte, doch sie ist lange nicht so bekannt.

Die E-Mobilität, die heute den Stand der Technik darstellt, kommt nicht so recht aus den Startlöchern. Zu teuer, zu wenig Reichweite, zu wenig Ladesäulen und ewige Ladezeiten: Das sind die "Bremsklötze" dieses Mobilitätsformates Elektroauto. Die Schwachstelle ist der Energiespeicher, die Batterie. Sie ist teuer, bei der Herstellung umweltbelastend, schwer und begrenzt speicherfähig. Dabei gibt es etwas viel Besseres: Die Brennstoffzelle! Sie muss nicht langatmig mit "Strom" vollgeladen werden, sondern macht ihn sich selbst. Aus Wasserstoff.

Die mobile Zukunft heißt: Wasserstoff

Wasserstoff-Tankstelle
Bildrechte: IMAGO

  • Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum. Er ist Bestandteil des Wassers und kommt somit in sämtlichen lebenden Organismen vor.
  • Wasserstoff kann mit Wind- oder Sonnenstrom CO2-neutral erzeugt werden und ist hervorragend als Energiespeicher geeignet.
  • In Brennstoffzellen kann die im Wasserstoff gespeicherte Energie in elektrischen Strom umgewandelt werden und Elektro-Motoren antreiben.
  • Autos mit Brennstoffzellentechnik sind Elektro-Autos! Die Brennstoffzelle stellt den zum Betrieb nötigen Strom an Bord selbst her, Batterien und Ladesäulenwerden also nicht benötigt.
  • Brennstoffzellen eignen sich auch als dezentrale Stromerzeuger. Neben Wasserstoff ist dann auch Ethanol, Erdgas und Benzin als Energiespeicher denkbar.
  • Die Brennstoffzellen-Technologie steht und fällt mit der passenden (Wasserstoff-)Infrastruktur.

Die Geschichte der Brennstoffzelle

Schon 1839 definierte der englische Physiker William Robert Grove die "galvanische Gasbatterie". Durch "kalte Verbrennung" von Wasserstoff mit Sauerstoff sollte sie – bei einem Wirkungsgrad von fast 100 Prozent – elektrischen Strom liefern. Damals war das natürlich graue Theorie, Werner v. Siemens erfand die erste Dynamomaschine erst 30 Jahre später! Den Physikern war aber klar, was da entdeckt worden war: Eine technische Umwälzung von damals unvorstellbaren Ausmaßen.

Realisiert wurden Brennstoffzellen erst wesentlich später. Im Zusammenhang mit dem Wettlauf zum Mond baute die NASA zur Stromversorgung ihrer Satelliten in den 1950er-Jahren funktionierende Brennstoffzellen. Geld spielte nur eine untergeordnete Rolle.

Weiter entwickelt wurden diese ersten Brennstoffzellen dann vom Militär, die Generäle legten naturgemäß größten Wert auf den hohen Wirkungsgrad und vor allem Zuverlässigkeit. Ein wesentliches Einsatzgebiet der Brennstoffzellen war seinerzeit der emissions- und geräuschfreie Antrieb von Elektromotoren in U-Booten.

Erst später trat der eigentliche Vorzug der Brennstoffzelle in den Vordergrund: Die kohlendioxidfreie Erzeugung von elektrischer Energie. Voraussetzung dafür ist allerdings die Verwendung von Wasserstoff als Energieträger. 180 Jahre später gibt es Brennstoffzellen in Autos, die (fast) alles besser können als Vehikel mit Akkumulatoren als Energiespeicher.

Warum sich Wasserstoffautos (noch) nicht durchgesetzt haben

Zwei Probleme teilen sich beide Konzepte: Die Autos sind für Normalverdiener zu teuer und die Tank-/Lade-Infrastruktur lässt zu wünschen übrig. In Deutschland gibt es aktuell nur etwa 60 Wasserstoff-Tankstellen, obwohl seit mindestens zwei Jahrzehnten über diese Technologie diskutiert wird.

Schon zur Jahrtausendwende gab es mit der ersten A-Klasse und dem Fiat "Multipla" Autos, die konsequent für den Einsatz der Brennstoffzelle in der Großserie entwickelt (aber nie als Brennstoffzellenfahrzeug realisiert) wurden. Beide Autos hatten "doppelte Böden", in denen die Druck-/Speicherbehälter des Wasserstoffs hätten integriert werden können.

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Dieses Thema im Programm: MDR FERNSEHEN | MDR um 4 | 17. Juli 2019 | 17:00 Uhr

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