Wasserstoff Brennstoffzelle

Brennstoffzelle: Konzept mit Zukunft?

Beim Thema individuelle Mobilität geht es immer wieder auch um die Brennstoffzelle. Doch bietet sie überhaupt Vorteile?

Ein reines Elektroauto (BEV) bezieht seinen Fahrstrom aus einer Batterie. Mit der Wasserstoff-Brennstoffzelle gibt es aber eine Alternative, die vor allem zwei Probleme des E-Mobils löst: Reichweite und Ladezeiten. Bislang konnte sie sich aus guten Gründen aber nicht durchsetzen.

Doch der Reihe nach: Die Brennstoffzelle erzeugt ihre Energie, indem sie Wasserstoff mit Luftsauerstoff reagieren lässt, wobei als einziges Abfallprodukt destilliertes Wasser entsteht. Wie effektiv die Reaktion von H2 und O2 ist, kennen Chemie-Schüler noch von der Knallgasprobe im Unterricht. In der Brennstoffzelle gibt es allerdings keine Wärmeenergie aus der schlagartigen Verbrennung. Stattdessen sorgen grob vergleichbare elektrochemische Vorgänge für einen Elektronenfluss, der für den Betrieb eines E-Motors genutzt werden kann. Merke: Abseits der Brennstoffzelle ist das Wasserstoffauto daher ein ganz normales E-Mobil, das neben der Brennstoffzelle und den Tanks für den Wasserstoff aber auch einen Akku zum Puffern der gewonnenen Energie mitschleppt.

Kurze Tankstopps

BMW X5 Brennstoffzelle

Die Drucktanks für den Wasserstoff können auch unterflurig angebracht werden: Foto: BMW

Anders als eine Batterie muss die Brennstoffzelle aber nicht langwierig an der Steckdose aufgeladen werden. Stattdessen wird einfach ein Wasserstofftank befüllt, wodurch der Stopp an der Zapfsäule nicht viel länger ausfällt als bei Benzinern oder Dieseln. Weil gleichzeitig große Tanks zu überschaubaren Kosten möglich sind, ist die Reichweite pro Tankstopp relativ groß. Beides zusammen sorgt für eine hohe Langstreckentauglichkeit. Einige Pkw-Hersteller, allen voran Toyota und Hyundai, sehen die Brennstoffzelle daher zumindest im Reiseauto als der Batterie überlegen an. Und auch in Lkw, Schiffen und Flugzeugen könnte sie sich künftig durchsetzen.

Akku dennoch an Bord

Allerdings gibt es auch generelle Probleme: So ist Wasserstoff nur ein sauberer Energieträger, wenn er mit Hilfe von erneuerbarer Energie hergestellt wird. Und das ist erstens aktuell nur selten der Fall und zweitens relativ ineffizient, da viel mehr Wind- oder Sonnenenergie investiert werden muss als später in Form von Bewegungsenergie wieder herauskommt. Man spricht hier von Wirkungsgrad, der gegenüber der direkten Umwandlung in Strom für einen Fahrakku wegen des Umwegs über die Wasserstofferzeugung und der Umwandlung in der Brennstoffzelle zwangsläufig schlechter ausfällt.

Hinzu kommt die schlecht ausgebaute Infrastruktur. Im Gegensatz zur Ladeinfrastruktur bahnt sich auch kein schneller und flächendeckender Ausbau an. Derzeit gibt es etwa knapp 90 Wasserstoff-Tankstellen in Deutschland, in ganz Europa sind es keine 140, die meisten davon in Ballungsräumen. Der Langstreckenvorteil der Brennstoffzelle relativiert sich dadurch in der Praxis. Viel eher also liegt die Vermutung nahe, dass die Brennstoffzelle in Lkw, Schiffen oder Zügen zum Einsatz kommt. Und nicht vergessen werden sollte, dass auch der Wasserstoff transportiert werden muss. HM/SP-X/Titelfoto: Daimler

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