Elektroautos mit Wasserstoff

Mit Wasserstoff betriebene Elektroautos sind sauber, lassen sich schnell auftanken und fahren Hunderte Kilometer weit. Warum gibt es bisher nur so wenige?

Alternative Antriebe, wie Elektromotoren, sind eine bedeutende Säule der Energiewende. Doch bislang fahren nur wenige Wagen batteriebetrieben: Eingeschränkte Reichweiten, lange Ladezeiten, eine ausbaufähige Infrastruktur und oft relativ hohe Anschaffungskosten schrecken noch viele potenzielle Käufer ab. Batteriebetriebene Fahrzeuge eignen sich besonders auf Kurzstrecken. Bei längeren Fahrten bieten sich mit Wasserstoff betriebene E-Mobile als weitere Alternative zum Verbrennungsmotor an. Sie haben ihr eigenes Kraftwerk an Bord und lassen sich in drei bis fünf Minuten voll auftanken. Eine Tankladung reicht je nach Modell für 200 bis 800 Kilometer.

Im Fahrzeug wandelt die Brennstoffzelle den Wasserstoff in Strom um. Bei der sogenannten kalten Verbrennung – der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff in der Zelle – entsteht neben Strom für den Antrieb Wärme, die im Winter die Fahrerkabine ohne zusätzlichen Energieaufwand heizt. Trotzdem sind Brennstoffzellen bei Weitem noch nicht so effizient wie Batterien.

Wasserstoffauto: Vor- und Nachteile

Statt schädlicher Abgase strömt beim Wasserstoffauto lediglich Wasserdampf aus dem Auspuff. Wie sauber der Antrieb wirklich ist, hängt jedoch von der Gewinnung des Wasserstoffs ab. In der Natur kommt Wasserstoff nur gebunden vor – darum ist eine Abspaltung von anderen Stoffen mit zusätzlicher Energie nötig. Dabei fällt Kohlenstoffdioxid an.

Wasserstoff lässt sich aber auch CO2-neutral herstellen: mithilfe der sogenannten Elektrolyse. Die seit Jahrhunderten bekannte Technik nutzt Strom, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten. Entsteht die nötige elektrische Energie aus der Kraft des Windes oder der Sonne, ist dieses Verfahren komplett emissionsfrei.

Und es bietet noch einen weiteren Vorteil: Denn wenn wie bisher bei speziellen Wetterlagen Windräder und Solarmodule mehr Strom produzieren als benötigt, müssen die Anlagen abgeschaltet werden, um das Netz vor Überlastung zu schützen. Dieser überschüssige Ökostrom ließe sich als Gas speichern und in Form von Wasserstoff oder Methan für den Verkehr, für Industrieprozesse und zur Wärmeerzeugung nutzen oder wieder zurück in Strom umwandeln.

Tankstellen für Wasserstoff

Trotz dieser Vorzüge fahren bislang nur etwa 500 Wasserstofffahrzeuge durch Deutschland. Das liegt zum einen an den hohen Anschaffungskosten: Brennstoffzellen benötigen teure Edelmetalle wie Platin als Katalysatoren. Wissenschaftler forschen daher an günstigen Nickel-Eisen-Hydroxid-Verbindungen als Alternative. Zum anderen gab es im April 2019 bundesweit nur 68 Wasserstofftankstellen – zu wenig für eine flächendeckende Versorgung. Doch es tut sich was: Bis 2023 will die Betreibergesellschaft H2-Mobility ein landesweites Versorgungsnetz aus 400 Wasserstofftankstellen errichten.

Auch die Zahl der Wasserstoffautos – 2016 waren es weltweit rund 2.500 – dürfte in den nächsten Jahrzehnten rapide steigen. Die Shell-Wasserstoffstudie prognostiziert bis 2050 allein in den USA, Japan, Deutschland, Frankreich, Großbritannien und Italien 113 Millionen Brennstoffzellenautos. Zwar fokussieren sich Europas Autohersteller noch weiterhin auf Batteriefahrzeuge. Japanische und koreanische Hersteller wie Hyundai, Toyota oder Nissan stellen Brennstoffzellenautos dagegen schon in Serie her. Und China, Leitmarkt für E-Mobilität, fördert neben akku- auch wasserstoffbetriebene Elektroautos.

Um die breite Masse für Wasserstoffautos zu gewinnen, ist noch viel Entwicklungsarbeit nötig. In Deutschland wird der Akku erst mal Vorreiter bei den Alternativantrieben bleiben. Dabei muss es gar kein „Entweder-oder“ geben: E-Auto-Besitzer wissen das heimische Laden zu schätzen. Autofahrer, die keinen Platz für eine Wallbox haben, nutzen vielleicht künftig die Wasserstofftankstelle. So wäre Platz für beide Techniken.