Emissionsfrei und günstig

Wird das Wasserstoff-Auto in Zukunft eine Alternative zum E-Auto sein? Wasserstoff gilt als klimafreundlich, weil wasserstoffbetriebene Fahrzeuge keine direkten Emissionen verursachen. Im Vergleich zum E-Auto bietet das Wasserstoff-Auto kürzere Tankzeiten und längere Reichweiten. Aktuell gibt es zwei Wasserstoff-Autos asiatischer Hersteller auf dem europäischen Markt. Das Kilo Wasserstoff kostet derzeit knapp 10,50 EUR. Bei einem durchschnittlichen Verbrauch von 0,8 kg kostet eine Fahrt von 100 Kilometern somit 8,40 Euro. Das ist bei den aktuellen Sprit- und Strompreisen günstiger als Benziner oder Diesel und auch als ein E-Auto.

Schlechter Wirkungsgrad

Die Sache hat allerdings mehrere Haken. Ein wesentliches Hindernis ist rein praktischer Natur: Bislang gibt es in Deutschland nur ungefähr einhundert Wasserstoff-Tankstellen. Noch wesentlicher aber ist der schlechte Wirkungsgrad: Nur 26 Prozent der mit dem Wasserstoff erzeugten Energie landen bei diesem Antrieb auf der Straße. Beim E-Auto sind es 69 Prozent.

Der Grund ist die Antriebstechnologie. Beim E-Auto wird der Strom in der Batterie gespeichert und dann direkt in Antrieb umgesetzt. Beim Wasserstoff-Auto wird zunächst mit großem energetischem Aufwand Wasserstoff produziert. Dieser muss dann zur Wasserstoff-Tankstelle transportiert werden. Dafür muss der Wasserstoff entweder auf minus 253 Grad gekühlt werden, damit er zu einer Flüssigkeit kondensiert und an Volumen verliert, oder er als Gas komprimiert werden. Anschließend wird der Wasserstoff im Fahrzeug mit Hilfe einer Brennstoffzelle wieder in Strom umgewandelt. Mit diesem Strom wird, wie beim E-Auto, der Motor betrieben. Das Wasserstoff-Auto ist somit am Ende ein E-Fahrzeug – nur mit einer viel komplizierteren und Ressourcen schluckenden Energiekette. Die vergleichsweise aufwändige Technologie im Fahrzeug – ein weiterer Nachteil – ist auch der Grund für die hohen Anschaffungspreise (etwa 77.000 Euro).

Nicht klimaverträglich

Mit dem geringen Wirkungsgrad einher geht ein weiteres Problem: die Klimaverträglichkeit. Im Prinzip lässt sich Wasserstoff zwar auch klimaneutral produzieren. Nämlich, wenn man den notwendigen Strom, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu spalten, etwa mit Windrädern oder Solarkollektoren gewinnt. Weltweit beträgt der Anteil dieses so genannten „grünen“ Wasserstoffes bislang aber nur zwei Prozent. Ein Grund dafür wiederum mag sein, dass das grüne Produktionsverfahren eher ineffizient ist: Bis zu einem Drittel der eingesetzten Energie geht dabei verloren, vor allem als Abwärme. Der meiste Wasserstoff wird aktuell aus Erdgas hergestellt. Dabei  entstehen pro gewonnener Tonne Wasserstoff zehn Tonnen CO2 als Nebeneffekt.

Die Umstellung auf Wasserstoff-Autos würde, in großem Stil betrieben, viel zu viel Energie verschwenden. Deshalb, so der Sachverständigenrat der Bundesregierung für Umweltfragen, könnten mit solchen Autos die Ziele des aktuellen Klimaschutzgesetzes nicht eingehalten werden. Dieses schreibt vor, bis 2030 im Sektor Verkehr die Emissionen um 48 Prozent im Vergleich zu 1990 zurückzufahren. Bis 2045 soll Klimaneutralität erreicht sein.

Geeignet für Containerschiffe und LKWs

Doch es gibt andere Bereiche des Verkehrs, in denen der Wasserstoff eine Chance hat, nämlich dort, wo keine effizienteren Antriebstechnologien zur Verfügung stehen. Für Containerschiffe beispielsweise oder auch für größere Flugzeuge sind Batterien keine brauchbare Technologie, weil diese, um die erforderlichen Mengen an Energie bereit zu stellen, zu groß und zu schwer sind. Auch bei LKWs und Bussen für den Fernverkehr oder auch bei der Eisenbahn, könnte Wasserstoff sich als sinnvolle Lösung erweisen.

Das zitierte Gutachten des Sachverständigenrates für Umweltfragen (auch „Umweltrat“ genannt) ist hier verfügbar.