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Alternative Antriebe

Wasserstoff und Brennstoffzelle

Foto: 30 Bilder

Update ++ Aktueller Stand und Infrastruktur ++ Wasserstoff wird als Kraftstoff für Fahrzeuge nur da nennenswertes Potenzial haben, wo solche Autos gesetzlich vorgeschrieben sind, H2 in entsprechenden Mengen verfügbar und eine Infrastruktur vorhanden ist.

21.04.2009

Die Elektrizität wird beim Brennstoffzellenfahrzeug an Bord erzeugt, indem in der Zelle Sauerstoff und Wasserstoff (H2) reagieren. Dabei entsteht außer Wasserdampf keinerlei Abgase. Die Reichweite soll vergleichbar mit der heutiger Benziner sein, weshalb sich Brennstoffzellen-Autos auch für Langstrecken eignen. Das setzt jedoch voraus, dass genügend Wasserstoff mitgeführt wird. Damit fangen die Probleme aber erst an. Denn Wasserstoff kann nur mit erheblichem Aufwand im Fahrzeug gespeichert werden.

GM HydroGen4 Brennsstoffzelle 1:32 Min.

Noch sind Wasserstoff-Tankstellen Mangelware

Zudem müsste die Infrastruktur erheblich verbessert werden. Flottenversuche mit Brennstoffzellen- und Wasserstoffautos laufen zwar erfolgreich - um der Technik zum Durchbruch zu verhelfen, fehlt allerdings ein Tankstellennetz. Aral baute 1984 die erste Wasserstofftankstelle - heute umfasst das Netz in Deutschland lediglich 21 Stück. Es ist das klassische Henne-Ei-Problem, denn ohne Tankstellen keine Autos und ohne Autos keine Tankstellen. Aber hierfür hat Daimler-Chef Dieter Zetsche ein Szenario parat. Seiner Einschätzung nach würden 1.000 H2-Tankstellen bundesweit ausreichen, um ein flächendeckendes Netz darzustellen. Geschickt über Deutschland verteilt, müsste niemand weiter als 35 Kilometer fahren, um sein Brennstoffzellenauto aufzufüllen. Es gibt sogar schon eine von Daimler skizzierte Zeitleiste für den Ausbau.

1.000 neue Tankstellen bis 2017?

Bis 2013 müssten 150 Tankstellen geschaffen werden, 2015 sollten es dann bereits 500 Stück sein, und 2017 wäre die Zahl dann auf die geforderten 1.000 zu erhöhen. Selbst bei den Kosten haben die Daimler-Experten schon eine Vorstellung und vermuten, dass sich das Netz für 1,5 bis zwei Milliarden Euro realisieren ließe. Angesichts dessen, welche Summen in der Hypo Real Estate versenkt wurden, wirkt diese Investition in unsere automobile Zukunft wie ein Taschengeld. Daher erscheint die Forderung nach staatlicher Beteiligung keineswegs unangebracht, und tatsächlich steuert der Bund seinen Beitrag bei. Es ist sogar schon Geld bewilligt und wartet förmlich darauf, ausgegeben zu werden. Das Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie, kurz NIP genannt, verfügt über 1,4 Milliarden Euro, die bis 2016 verwendet werden können. 500 Millionen bringt das Verkehrsministerium ein, 200 Millionen stammen vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, und die Industrie, ein Pool aus Gas- und Mineralölherstellern sowie Autobauern, füllt diesen Topf mit weiteren 700 Millionen. Allerdings stehen für Verkehr und Infrastruktur lediglich 54 Prozent oder 756 Millionen Euro zur Verfügung, der Rest soll stationärer Energieversorgung und speziellen Märkten zugute kommen. 1000 Tankstellen lassen sich mit dieser Summe also nicht realisieren.

Ballungsräume mit kleinen Netzen versorgen

Die Steuerung des NIP hat die Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie (NOW) übernommmen, und sie hat vier Ziele: Sie verfolgt den Ausbau von Fahrzeugflotten und Wasserstoff-Infrastruktur, will die Stärkung von technologischer Kompetenz, bemüht sich um den Aufbau einer wettbewerbsfähigen Zuliefererindustrie und will die Kundenakzeptanz für die Technologie erhöhen. Nun erscheint es wenig sinnvoll, Tankstellen nach dem Gießkannenprinzip über Deutschland zu verteilen. Es gilt also, zunächst die großen Ballungsräume mit kleinen Netzen zu versorgen und diese Knotenpunkte anschließend miteinander zu verbinden. Die erste Brücke zwischen solchen Zentren wird voraussichtlich zwischen Hamburg und Berlin geschlagen, eine Verbindung zwischen München und Stuttgart dürfte kurz darauf folgen.

Mit Druckwasserstoff in fünf bis sieben Minuten vollgetankt

Welche Technik bei den Zapfstellen zum Einsatz kommt, ist schon weitgehend klar. Es wird Druckwasserstoff sein, der die Pistolen heute noch mit 350 bar verlässt, was einen Tankvorgang von etwa fünf bis sieben Minuten bedeutet. Angestrebt wird allerdings eine Erhöhung des Fülldrucks auf 700 bar, um die Tankzeit zu halbieren. Technik, Geld und der Wille, der Brennstoffzelle zum Durchbruch zu verhelfen, sind nun endlich da. Fehlt nur noch der CO2-neutral hergestellte Wasserstoff. Aber das ist wieder eine ganz andere Geschichte.

Denn um wirklich umweltfreundlich zu sein, dürfen die großen für diesen Prozess erforderlichen Energiemengen ausschließlich aus regenerativen Quellen stammen. Ob das in Zukunft möglich sein wird, kann heute noch niemand mit Sicherheit sagen. Deshalb geben die von auto motor und sport befragten Hersteller, Zulieferer, Mineralöl- Unternehmen und Spezialisten dem Wasserstoff als Kraftstoff für den mobilen Einsatz vorerst noch keine großen Chancen.

Bei Mercedes steht derzeit die Erprobung der B-Klasse Brennstoffzelle in Verbindung mit der 700-bar-Druckbetankung ganz oben auf der Test-Agenda. Honda bietet bereits in den USA Leasing-Programme für den FCX Clarity an, die es auch Privatpersonen ermöglichen, mit Wasserstoff-Autos zu fahren. Bis zur endgültigen Serienreife werden wohl noch weitere Jahre ins Land ziehen.

Brennstoffzellenfahrzeuge - pro und contra

Vorteile:

Lokal emissionsfreies Fahren; geräuscharmer Antrieb; große Reichweite; keine Fahrverbote in Innenstädten oder City-Maut.

Nachteile:

Energieintensive Herstellung von Wasserstoff; großer Aufwand zur Speicherung im Fahrzeug; in Europa noch keine bestehende Verteilungs-Infrastruktur; extrem teuer.

Kosten:

derzeit ca. 1.000.000 Euro (gesamter Fahrzeugpreis)

Termin:
Den Honda FCX gibt es bereits als Kleinserie seit 2008; Mercedes B-Klasse ab 2010 geplant. Erprobt wird die Brennstoffzelle außerdem in Geländewagen wie dem Ford Explorer, Ford Edge, Kia Borrego, Chevrolet Equinox oder VW Tiguan.

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