Missbrauchsfall Wasserstoff

Nachdem in den 1990er Jahren insbesondere die deutsche Automobilindustrie vollmundig das nahende Wasserstoffzeitalter in der Mobilität ausgerufen hatte, fiel das gesamte H2-Thema über zwei Jahrzehnte in einen tiefen Dornröschenschlaf. Zumindest medial und in der Politik spielte es so gut wie keine Rolle mehr. Nun aber legt die Bundesregierung ihre umfassende „Nationale Wasserstoffstrategie“ vor, mit der sie „…einen kohärenten Handlungsrahmen für die künftige Erzeugung, den Transport, die Nutzung und Weiterverwendung von Wasserstoff und damit für entsprechende Innovationen und Investitionen“ schaffen möchte. Soweit so gut, handelt es sich schließlich – zumindest im Fall von „grünem“, d.h. regenerativ erzeugtem Wasserstoff – um ein ausgezeichnetes und umweltfreundliches Speichermedium. Und so fallen die Reaktionen auf die ehrgeizigen Regierungspläne entsprechend positiv aus. Größtenteils zumindest, da manche Kritiker insbesondere aus den Reihen von Börsenmanagern, Motor- und Wirtschafts-Journalisten bemängeln, dass das Programm zu kurz greife, da es zwar industrielle Anwendungen und den Transport Lasten und Personen über größere Entfernungen im Fokus hat, den PKW-Verkehr jedoch – zumindest vorläufig – ausblendet. Und das, wo einem doch auf allen Kanälen Werbebanner begegnen, die das Ende von Tesla und der gesamten batterieelektrischen Mobilität verkünden und den Erwerb von H2-Aktien mit dem eines Goldesels gleichsetzen. Und sich schließlich auch der Wirtschaftsminister bei der Vorstellung seines Programms in einem H2-Auto sitzend ablichten lässt.

Wasserstoff-Millionäre Megatrend 2020 Wasserstoff löst schmutzige Batterien ab. Kurse gehen durch die Decke

Quelle:

Und so gesellt sich zu den gängigen Argumenten, die gegen den Erwerb von E-Autos angeführt werden, wie etwa der hohe Kaufpreis, die lückenhafte Ladeinfrastruktur und die geringe Reichweite, seit einiger Zeit ein weiteres, vermeintlich noch viel gewichtigeres: das des – wieder einmal – kurz bevorstehenden Wasserstoffzeitalters. „Ich glaube ja nicht an die Elektromobilität“ bekommt der Autor dieser Zeilen allenthalben zu hören, was ja keineswegs neu ist, nur eben die Begründung. Auf die Gegenfrage, was uns denn an ihrer Stelle künftig bewegen wird, antworten inzwischen mindestens 80 Prozent der Gesprächspartner vorhersehbar mit „Wasserstoff“. Ganze Arbeit geleistet haben offensichtlich manche Medien, Politiker und Aktienhändler mit ihrer H2-Informations- oder, wie böse Zungen bisweilen behaupten, Verdummungs-Kampagne. Was bleib, ist auf jeden Fall Verunsicherung. „Warum sollte ich mir jetzt schon einen batterieelektrischen Stromer kaufen, wenn sich in absehbarer Zeit ohnehin die Brennstoffzelle durchsetzen wird?“, so inzwischen die Einschätzung nicht weniger Verbraucher.

Wasserstoff als Argumentationskeule

Wer sich wie ich bereits seit über 20 Jahren beruflich mit E-Mobilität befasst, musste sich lange damit abfinden, dass der Sinn des Fahrens mit Strom grundsätzlich bezweifelt bis abgestritten wurde. Zumindest so lange, bis der E-Bike-Boom losbrach, die Klimadebatte an Bedeutung gewann und Tesla bewies, wie cool das „Stromern“ auch mit Autos sein kann. Nun bekommt die Glaubensdebatte einen neuen, ganz anderen Zungenschlag. Der Tenor der skeptischen Einwürfe und ablehnenden Statements lautet nun weniger, E-Mobilität generell in Zweifel zu ziehen, sondern sie im Kontext der nachgewiesenen Praxistauglichkeit der wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen-Technologie abzuwerten. Um es auf den Punkt zu bringen: H2-Fahrzeuge werden als Argumentationskeule missbraucht, um die Verzagtheit und Zurückhaltung beim Thema batterieelektrische Mobilität zu kaschieren. Bei manchen Politikern hört man in diesem Zusammenhang auch gerne die Forderung nach „Technologieoffenheit“. Oder wie wir Oberbayern sagen: „schau ma moi, dann seng mas scho“. Und bis sich irgendwann nach weiteren, jahrzehntelangen Forschungsperioden die einzige wahre Mobilitätstechnologie herauskristallisiert haben wird, greifen wir dann einfach weiter auf das Bewährte, nämlich den Verbrenner zurück?

Um keine Missverständnisse aufkommen zu lassen: es wird sich in der Zukunft nicht die eine Antriebstechnik als Allheilmittel für alle Mobilitätsprobleme durchsetzen. Hoffentlich deutlich „cleanere“ Benziner und Diesel werden noch geraume Zeit eine Rolle spielen, batterie-elektrische Fahrzeuge sich immer mehr etablieren und auch die e-mobile Variante mit größeren Brennstoffzellen-Fahrzeugen hat ihre Berechtigung. Jede Technologie besitzt in bestimmten Anwendungsfeldern ihre Stärken, in anderen überwiegen ihre Nachteile. Und jede muss vor dem Hintergrund der ökologischen Herausforderungen permanent auf den Prüfstand gestellt und optimiert werden. Und ja, auch Technologieoffenheit ist angebracht, sofern mit diesem Schlagwort nicht die eigene Untätigkeit und der Unwillen, jetzt endlich die Energie- und Mobilitätswende konsequent anzupacken, verschleiert werden soll.

Dabei ist es durchaus nicht unrealistisch, dass sich die Elektromobilität mittels Wasserstoff und Brennstoffzelle eines Tages durchsetzen wird. Nur eben mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht im PKW-Verkehr, ausgenommen vielleicht bei großen, teuren SUV. Objektiv betrachtet spricht also nichts gegen den Einsatz der Wasserstoff-/Brennstoffzellen-Technologie. Ganz im Gegenteil. Und zwar dort, wo sie Sinn macht und ihre Stärken ausspielen kann wie etwa in industriellen Anwendungen, bei Bussen, Zügen, Schiffen oder LKW.

Alltagstaugliche Wasserstoffautos

Wir hatten bereits das Vergnügen den wasserstoffbetriebenen Hyundai „Nexo“ über einen längeren Zeitraum testen zu können. Und davor den batterieelektrischen „Kona Elektro“ mit über 450 Kilometern Reichweite vom gleichen Hersteller. Beide erwiesen sich als ausgezeichnete E-Autos, also auch der „Nexo“.

Unser Fazit: Manche Automobilhersteller scheinen nun nach langem Anlauf und bei allem noch vorhandenen Optimierungsbedarf ihre Entwicklungs-Hausaufgaben weitgehend gemacht zu haben. Andere wie etwa Volkswagen beschäftigen sich lieber vorrangig mit „Akkustromern“ und konzentrieren ihre Innovationskraft und Entwicklungskapazitäten auf batterieelektrische Fahrzeuge.

Wundersam erscheint es nur, wenn dieser eigentlich „alte Hut“ Wasserstoff-PKW nun von vielen zum Allheilmittel hochgejazzt und als Alibi missbraucht wird, um die batterieelektrische Mobilität zu diskreditieren bzw. auszubremsen. Und das insbesondere von Leuten, denen es entweder entgangen ist oder die ganz bewusst ausblenden, wo es derzeit noch bzw. ganz generell hakt in der cleanen H2-Welt. Als da wäre:

Der (noch) hohe Preis der Fahrzeuge

Für etwas über 100 Kilometer mehr Reichweite, die etwa der Nexo gegenüber dem etwas kleineren batterieelektrischen Kona bietet, müssen je nach Ausführung bis zu 30 Tausend Euro mehr bezahlt werden. Dabei ist der Nexo, der ab 69 000 Euro kostet, noch vergleichsweise günstig. Der Toyota Mirai ist nicht unter 76 600 zu bekommen, den Mercedes F-Cell kann man ab 800 Euro im Monat leasen. Die Preise könnten sich jedoch nach unten bewegen, wenn es eine Alternative zur teuren Platinbeschichtung des „On Board-Kraftwerks“ gibt oder über höhere Stückzahlen Skaleneffekte erzielt werden.

Der vergleichsweise hohe Preis des Treibstoffs

Der Treibstoff kostete bei den von uns angefahrenen Tankstellen 9,50 Euro pro Kilogramm. Die Kollegen des Magazins „Vision Mobility“ kamen bei 845 in dezentem Tempo gefahrenen Kilometern auf einen Gesamtverbrauch von 9,64 Kilogramm Wasserstoff. Das entspricht einem Dieseläquivalent von 76,95 Liter und einem Dieselverbrauch von 9,1 Liter/100 km. Dabei gilt es auch noch zu berücksichtigen, dass es sich um keinen realen Preis für den Wasserstoff handelt, sondern einen um einen subventionierten.

Teure Infrastruktur

Derzeit kostet jede neu installiert H2-Tankstelle mindestens 1 Mio. Euro. Ein Hemmnis, das sich schon bei der sich seit gefühlten Ewigkeiten hinziehenden Implementierung der Tankinfrastruktur für Erdgasfahrzeuge zeigte, bei denen gerade an Autobahnstandorten oft lange und kostspielige Verbindungen zur nächsten Gasleitung hergestellt werden müssen. Die bisher 1000 vorhandenen CNG-Tankstellen werden im Übrigen als noch immer nicht ausreichend erachtet, um Erdgasfahrzeugen endlich zum Durchbruch zu verhelfen. In Deutschland peilt man derzeit 400 H2-Tankstellen an, mindestens 1000 sollten es aber mittelfristig ebenfalls sein, um die H2-Mobilität mit PKW voran zu bringen. Es gilt abzuwarten, ob künftige Regierungen angesichts von – auch Corona-bedingt – klammen Kassen parallel zum Aufbau der Ladeinfrastruktur noch ein neues Tankstellennetz installieren wird. Wahrscheinlicher ist da schon, dass überall wo Flotten unterhalten werden wie z.B. im öffentlichen Busverkehr oder bei Speditionen auf dem Betriebsgelände H2-Tankstellen installiert werden.

Der schrumpfende Reichweiten-Vorsprung

Mit jeder neuen Akkugeneration wurde in den letzten Jahren der Abstand bei den Reichweiten zwischen batterieelektrischen (BEEV) und H2-Fahrzeugen zusehends verkleinert. Dabei wäre es technisch durchaus möglich, die ursprünglich von der Wasserstoffwirtschaft prophezeiten Reichweiten von ca. 1000 km zu erreichen. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass die Tanks aus Gewichts- und Platzgründen inzwischen deutlich kompakter ausfallen und sich die realen H2-Reichweiten zwischen 500 und 700 Kilometern einpendeln dürften. Was manche BEEVs bereits heute schon und viele weitere künftig erreichen werden.

Der schmelzende Betankungszeiten-Vorsprung

Auch wenn man so manchen vorhergesagten Ladeleistungen von 350 oder gar 500 KW und entsprechend kurzen Ladezeiten im einstelligen Minutenbereich durchaus mit Skepsis begegnen kann, so wird sich der derzeitige Vorsprung der Wasserstofftechnologie in jedem Fall verringern. Selbst dann, wenn die Betankung der H2-Autos künftig reibungsloser funktionieren sollte. Im Moment kommt es nämlich häufig vor – manche meinen gar, es sei die Regel -, dass „Spontantanken“ von Wasserstoff, d.h. ohne längere Wartezeiten in Kauf zu nehmen, kaum möglich ist. Dann nämlich, wenn bereits am selben Tag ein oder gar mehrere H2-Autos sich den edlen Stoff einverleibt hatten. Bis dann wieder genügend Betankungsdruck aufgebaut wird, können einige Minuten, manchmal gar Stunden vergehen. Wir wurden jedenfalls des Öfteren vertröstet und gebeten, es doch in zwei Stunden wieder zu versuchen. Kein Problem, fährt man halt einfach weiter zu einer der inzwischen 87 H2-Tanken in ganz Deutschland…

…Wasserstoffmobilität erfüllt genau das: Sie ist Elektromobilität mit gewohntem Komfort – tanken in drei Minuten…

Quelle: www.h2.live

Die Umweltbilanz des Treibstoffs

Wer zu Recht auf die ökologische Problematik bei der Rohstoffgewinnung und Herstellung von Fahrzeugbatterien verweist, sollte jedoch möglichst nicht im selben Atemzug das Märchen von der im Gegensatz dazu absolut sauberen H2-Technologie verbreiten. Die Gewinnung von reinem Wasserstoff erfordert nämlich einen sehr hohen Einsatz von Energie. Um es auf den Punkt zu bringen: wir benötigen eine Menge an Strom, um H2 zu erzeugen, damit wir dann wieder via Brennstoffzelle Fahrstrom herstellen. Experten sprechen davon, dass nur maximal 40 Prozent der eingesetzten Energie genutzt wird. Um die Energie eines Liters H2-Sprit zu erhalten, müssen davon fast drei eingesetzt werden. Wasserstoff wird also nur dann zu einem ökologischen Kraftstoff, wenn er vorher durch regenerative Energien wie Wind- oder Wasserkraft per Elektrolyse erzeugt wird.

Derzeit wird aber noch über 90% des für die Mobilität tauglichen Wasserstoffs aus Erdgas gewonnen. Man spricht dabei von „grauem“ Wasserstoff. Wirklich klimafreundlich ist jedoch nur der Einsatz von „grünem“ Wasserstoff, erzeugt mit Hilfe von Überschuss-Strom aus regenerativen Quellen. Wenn sich aber dessen Anteil im Energie-Mix in Zukunft nicht deutlich erhöht, wird sich die Vision einer umweltfreundlichen Wasserstoffwirtschaft als Illusion erweisen.

Gleich rein in die nächste Abhängigkeit

Nachts oder zu anderen Zeiten, in denen es keine Abnehmer etwa für Windstrom gibt oder wir ihn billig exportieren müssten, lassen wir die Rotoren oftmals einfach ruhen. Künftig könnten wir sie tatsächlich weiterdrehen lassen, um mit grünem Überschuss-Strom H2 zu produzieren. Eine einfache Idee und problemlos realisierbar. Nur würde diese Produktionsmenge bei Weitem nicht ausreichen, um damit auch noch PKW im großem Stil zu versorgen. Und bevor man sich mit der heimischen Bevölkerung über jedes einzelne neue Windrad streitet, liegt es doch nahe, in Länder mit reichlich Wind und Sonne auszuweichen. Denkt sich zumindest die Bundesregierung und schmiedet fleißig H2-Bündnisse mit westafrikanischen Ländern oder Marokko. Und irgendwann werden wir dann gottlob nicht mehr abhängig sein von einem Herrn Putin, sondern von vielen – „garantiert“ krisensicheren – afrikanischen Ländern. Hoffentlich kommen die dann nicht eines Tages auf die Idee, dass sie selbst mehr Strom für den Aufbau ihrer eigenen Wirtschaft benötigen. Bis es jedoch soweit ist, treiben wir unter hohem Kapitaleinsatz die Allianzpläne weiter voran und verwahren uns auf das Entschiedenste gegen Verweise auf das einst so kläglich gescheiterte „Desertec“-Projekt…

Fazit:

Ja, die Wasserstofftechnologie hat Zukunft und sie besitzt durchaus Potential. Es bleibt jedoch zu bezweifeln, ob Regierungen neben dem dringend gebotenen Ausbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur und der noch viel notwendigeren Förderung von Ladeeinrichtungen in Privathaushalten und bei Arbeitgebern, bereit sind, parallel zu den E-Ladesäulen im großen Stil in eine teure H2-Tankinfrastruktur für PKW zu investieren.

Prädestinierte Anwendungsbereiche liegen überwiegend dort, wo Flotten zum Einsatz kommen, die v.a. auf Betriebsgeländen mit Treibstoff versorgt werden können. Im Lastenverkehr, bei ÖPNV-Bussen oder auch in Zügen und Booten. Und überall dort, wo die H2-Technologie tatsächlich Sinn macht, sollte sie zwingend mit „grünem“ Wasserstoff betrieben werden. Auch wenn dabei der Energieaufwand erheblich ist, ist es sicher sinnvoller, Windräder nach Ende ihrer Betriebslaufzeit oder nachts für die H2-Produktion weiterdrehen zu lassen, als sie abzustellen. Überschüssige Energie, ob solar oder durch Windkraft erzeugt, kann also durchaus für die Wasserstoffmobilität verwendet werden. Aber sie kann auch in großen bzw. vielen kleinen Speichern, wie etwa Millionen E-Autos „gelagert“ werden. Es gibt ihn also nicht, den einen einzigen Weg. Nur, dass sich die H2-Technologie im großen Stil beim PKW-Verkehr durchsetzen wird, bezweifle ich. Nicht allein, weil dafür viel zu wenig des kostbaren Gutes nachhaltig produzierten Wasserstoffs zur Verfügung stünde.

Was alle, die bereit und in der Lage sind, differenziert über die Mobilität der Zukunft nachzudenken, auf die Palme bringen muss, sind die neuerdings so populären Versuche, H2-betriebene Fahrzeuge gegen batterieelektrische auszuspielen. Es ist in Mode gekommen, eine an sich gute Technologie als argumentative „Todschlagkeule“ gegen die batterietechnische E-Mobilität zu benutzen. Diesen Missbrauch hat die Wasserstofftechnologie bei allem noch bestehenden Optimierungsbedarf nun wirklich nicht nötig bzw. verdient. Beide Stromer-Systeme werden bald schon deutlich an Bedeutung gewinnen und Verbreitung finden. Das eine in großem Stil, das andere in prädestinierten Anwendungsfeldern.

Kommentar:
Peter Grett

Bildnachweise:
Bilder 1 und 2 Toyota, Bild 3 Hyundai

Empfehlung des Autoren:

Link:
https://www.youtube.com/watch?v=_SB9s6daSfk

Geschrieben von
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1 Comment

  • Vielen Dank für diesen sachlichen und vor allem fundierten Beitrag. Diese leidige Diskussion führe ich auch seit Jahren. Aus meiner Wahrnehmung wird das Thema ständig gezielt gepushed. Diese ewigen Werbeeinblendungen dass jetzt der Wasserstoff den Durchbruch erreicht hat, dass jetzt wahnsinnige Renditen locken… ich kanns nicht mehr sehen. Anscheinend wirkt es aber leider auf viele. Immer häufiger wollen mich Menschen überzeugen, dass der Wasserstoff doch eigentlich die bessere Lösung sei.. Es hat inzwischen Ausmaße angenommen, dass ich immer öfter schnell abbreche weil die diskussionsfreudigen Wasserstoff-Fanboys (sorry der Seitenhieb muss sein) einfach Fakten völlig ignorieren. Wir müssen m.E. an erster Stelle die Gesamtthematik Globale Erwärmung sehen und wie wir das in den Griff bekommen. Fakt ist – nach meinem Kenntnisstand – dass der Gesamtbedarf an Energie reduziert, und parallel die Erzeugung so weit wie möglich auf erneuerbare Energieträger umgestellt werden muss. Wenn ich für den Betrieb eines Fahrzeugs aber 3-5 mal mehr Energie aufwenden muss, dann ist das nicht hilfreich. Das ist aber genau das Problem beim Wasserstoff betriebenen E-Fahrzeug. Es wird schlicht sehr viel Energie “verschwendet” bis ich den Wasserstoff erzeugt, transportiert, gelagert und letztendlich via Brennstoffzelle in den E-Motor eingespeist habe. Da ist die Effizienz eines Batterieelektrischen Fahrzeugs deutlich überlegen.
    Für manche Nischen mag es Sinn machen Wasserstoffantriebe zu verwenden, ich schätze aber dass die Nischen eher schrumpfen denn größer werden. Selbst im LKW Bereich reichen für einen Großteil der Anforderungen Batterieelektrische Antriebe.
    Was ich generell erlebe, ist die seltsame Angst vor der Umstellung. Verbunden mit der Angst dass es ach so kompliziert und einschränkend sei ein E-Auto zu betreiben.
    Für die meisten Nutzer ist das Gegenteil der Fall. Ich fahre nie mehr an eine Tankstelle und setze mich den Kraftstoffausdünstungen aus. Zu weit über 90% stecke ich das Fahrzeug zuhause, in der Arbeit oder an öffentlichen Säulen an – und mache dann was anderes als daneben stehen und warten. Auf längeren Fahrten mache ich Pausen und dabei wird das Fahrzeug geladen. Auch hier frage ich mich seit langem. Ist es wirklich erstrebenswert 1000 km am Stück durchzufahren? Komischerweise haben LKW und Bus Chauffeure Lenkzeiten und Pausen gesetzlich vorgegeben. PKW Fahrer haben offensichtlich eine unendliche Konzentrationsfähigkeit, müssen nie auf Toiletten und genießen es einfach 10h hochkonzetriert noch vorne zu blicken. Ich fahre gerne Auto, auch schnell und weit – aber ich verstehe die Aufregung zu Null Prozent. Pausen sind notwendig, und da lade ich eben den Akku auf. Über 130km/h zu fahren kann mal Spaß machen, i.d.R. ist es unnötig und bringt nur mehr Streß. Und treibt den Verbrauch extrem in die Höhe.
    Argumente gegen das E-Auto,noch dazu mit dem Thema Wasserstoff – das braucht keiner. Wir brauchen eine Perspektive für die nächsten Jahre und Jahrzehnte dass wir Probleme mit CO² etc. in den Griff bekommen. Luxusprobleme wie “ich muss aber 1000km am Stück fahren” oder das Tanken muss in 5min erledigt sein, sind m.E. reine Schutzargumente weil man einfach den Umstieg fürchtet und liebgewonnene “Freiheiten” gefährdet sieht.
    Wasserstoff wird ein Teil der Energieversorgung sein, aber kein Allheilmittel. Und das ist gut so…

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