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19.11.2019

Wasserstoff- oder Elektroauto? Was für welchen Antrieb spricht

Fahrzeuge mit Brennstoffzelle können eine echte Alternative zum Verbrennungsmotor sein. 
Bild: Ole Spata, dpa

Elektroautos sind in aller Munde. Doch auch Fahrzeuge mit Brennstoffzelle können eine Alternative zum Verbrenner sein. Ein Vergleich.

Das Bundeskabinett hat am Montag eine milliardenschwere stärkere und längere staatliche Förderung der Elektromobilität auf den Weg gebracht. Geplant ist eine höhere Prämie für den Kauf von E-Autos, die zugleich bis Ende 2025 verlängert wird. Zum anderen sollen deutlich mehr Ladestationen aufgestellt werden. Die Maßnahmen wurden bereits vor zwei Wochen bei einem Spitzentreffen von Politik und Autoindustrie beschlossen. E-Mobilität ist allerdings nicht die einzige alternative Antriebsform. Auch Fahrzeug mit Brennstoffzelle können die Verbrenner ersetzen. Hier ein Vergleich.

Warum spricht alle Welt nur vom Elektroauto?

Vor allem aus Umweltgründen. Zwar benötigen die Batterien viele Rohstoffe (Lithium, Kobalt), die oft noch unter menschenunwürdigen Bedingungen abgebaut werden. Über die gesamte Lebensdauer gerechnet schneiden Stromer beim C02-Verbrauch aber deutlich besser ab als Verbrenner. Die Bundesregierung fördert die E-Mobilität deshalb stark, unter anderem durch eine Kaufprämie und einen Ausbau der Lade-Infrastruktur.

Und was ist mit Wasserstoff?

Wasserstoff- oder Elektroauto? Was für welchen Antrieb spricht

Bei dieser Technologie wandelt eine Brennstoffzelle den Wasserstoff zu Energie um. Aus dem Auspuff kommt nichts als Wasserdampf. Die Fahrzeuge lassen sich fast so schnell wie Benziner betanken - ein klarer Vorteil im Vergleich zum E-Auto. Allerdings ist der Aufbau von Wasserstoff-Tankstellen sehr teuer und aufwändig, genau wie die Lagerung des Gases.

Wie viele Fahrzeuge gibt es?

In Deutschland sind etwa 47 Millionen Autos zugelassen, davon 83.000 elektrisch. Schon das ist extrem wenig. Doch für Brennstoffzellen-Autos führt das Kraftfahrtbundesamt nicht einmal eine eigene Statistik. Schätzungen zufolge sind es weniger als 500.

Welche Vor- und Nachteile bietet die Technik?

Das Tanken geht erheblich schneller als beim E-Auto. Außerdem ist die Reichweite größer. So kommt etwa der Hyundai Nexo mit einer Füllung über 500 Kilometer weit. Der Nachteil: Wenn der Tank nicht reicht, hilft kein Kanister und kein Stromkabel. Dann muss das Auto abgeschleppt werden. Auch sind Wasserstoffautos derzeit noch sehr teuer. Der Toyota Mirai (eine Limousine) kostet knapp 80.000 Euro, der Hyundai Nexo (ein SUV) rund 70.000 Euro.

Wie fährt sich ein solches Auto?

Die beiden Modelle, die derzeit in Deutschland erhältlich sind, gehören beide zum Luxus-Sektor. Dementsprechend angenehm ist die Fahrt. Sowohl der Mirai als auch der Nexo warten mit zahlreichen Assistenzsystemen auf. Ansonsten fahren sie wie ein E-Auto: leise, ruhig, schnell in der Beschleunigung. Interessanter Nebeneffekt: Wer ein solches Fahrzeug fährt, erntet fast immer neugierige Blicke und diverse Sprüche - manche positiv, andere abschätzig. Langweilig wird’s nie.

Ist die Technik ausgereift?

Ganz sicher scheinen sich die Hersteller da selbst nicht zu sein. Beispiel Mercedes: Der schwäbische Autobauer hat mit dem „GLC F-Cell“ einen Hybrid-Geländewagen im Angebot, der sowohl eine Brennstoffzelle als auch einen Elektroantrieb an Bord hat. Kaufen kann man das Fahrzeug aber nicht, sondern nur mieten - und auch das nur an sieben deutschen Standorten.

Wie viele Tankstellen gibt es?

In Deutschland gibt es 14.500 konventionelle Tankstellen für Benzin und Diesel. Elektroautos können an 21.000 öffentlich zugänglichen Lademöglichkeiten "betankt" werden (und notfalls auch an der normalen Steckdose). Wasserstoff ist hingegen nur an 76 Stationen erhältlich; bis Ende 2020 sollen es hundert sein. Die Verteilung in der EU ist höchst unterschiedlich: Während Westeuropa vergleichsweise gut aufgestellt ist, gibt es etwa in Polen gar keine Wasserstoff-Tankstellen.

Was kostet eine Tankfüllung?

Bei unserem Test am Flughafen Köln/Bonn waren es 9,50 Euro pro Kilo Wasserstoff. Den Tank aufzufüllen kostete 35 Euro. Im Vergleich dazu ist der Strom, der zum Laden von E-Autos benötigt wird, derzeit noch günstiger. Übrigens: Wo sich die nächste Tankstelle befindet - und ob diese in Betrieb ist -, zeigt die Website „H2.Live“ an.

Ist Wasserstoff gefährlich?

Kommt das Gas mit Sauerstoff in Verbindung, kann dies zu einer Explosion führen, also etwa bei einem Leck oder nach einem Unfall. Experten zufolge ist die Wahrscheinlichkeit aber sehr gering, da sich Wasserstoff schnell verflüchtigt. Wissenschaftler der University of Miami haben im Jahr 2001 einen Versuch durchgeführt: Sie stellten zwei Autos nebeneinander: eines mit Benzintank, ein anderes mit Wasserstofftank. In beide Tanks bohrten sie ein Loch; danach steckten sie die Fahrzeuge in Brand. Das Ergebnis: Aus dem Wasserstoffauto trat lediglich eine Stichflamme aus - der Benziner stand innerhalb von 60 Sekunden komplett in Flammen.

Welche Nachteile hat Wasserstoff?

Um Wasserstoff herzustellen, wird sehr viel Energie benötigt. Etwa die Hälfte davon stammt noch aus Kohle- oder Atomkraft. Selbst wenn sich dies künftig ändert, bleibt ein grundsätzliches Problem: Wasserstoff hat eine geringere Energiedichte. Martin Doppelbauer, Professor für Hybridelektrische Fahrzeuge am Karlsruher Institut für Technologie, macht in einem Strategiepapier die Rechnung auf: Wenn alle 47 Millionen PKW in Deutschland mit Wasserstoff betrieben würden, müsste man die Stromerzeugung im Land verdoppeln. „Gleichzeitig wollen wir auch noch alle Kern- und Kohlekraftwerke abschalten und durch regenerative Stromerzeugung ersetzen - wie soll das gehen?“

Batterie oder Wasserstoff: Wer gewinnt?

Was die Öko-Bilanz angeht, gibt es ein Unentschieden. Das legt zumindest eine Studie des Fraunhofer-Instituts ISE aus Freiburg nahe. Die Wissenschaftler kommen zu dem Schluss, dass es zur Erreichung der Klimaziele sowohl E-Autos als auch Brennstoffzellen-Fahrzeuge benötigt. Bei kurzen Strecken bis 250 Kilometern schneiden Stromer besser ab; bei längeren Distanzen kann der Wasserstoff seine Stärken ausspielen. Ein Patt also, das Rennen bleibt spannend. (mit dpa)

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19.11.2019

Die Überschrift zum Artikel ist falsch: "Wasserstoff- oder Elektroauto" . In beiden Fällen handelt es sich um ein Elektroauto. Beim Wasserstoffauto liefert die Brennstoffzelle elektrische Energie, im anderen Fall ist ein Batterie installiert, welche die Elektromotoren mit Strom versorgt. Idealerweise hat man beide System an Bord, wie z.B. bei Daimler/ Mercedes (GLC-Fuel Cell), was einen komplett unabhängig macht. Man kann dann auf die Steckdose zurückgreifen oder auf eine Wasserstofftankstelle.

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19.11.2019

Rohstoffe für Brennstoffzelle: ich weiss man hat sich daran gewöhnt, dass für Platin in Südafrika (deutscher Chemiekonzern ist Hauptabnehmer) streikende Minenarbeiter erschossen werden, prekäre Verhältnisse in den Arbeitersiedlungen herrschen, 7000 von ihrem Land vertrieben wurden für neue Platinmine, ein ganzes Flusssystem verseucht wird. In Simbabwes aufstrebenden Platinminen wird es auch nicht besser, da in Südafrika schon peak-platin war.

Tanken wie Benziner: siehe Videos unten, 4 bis 5 min für Verpressung von 200km Reichweite von 700bar H2 (Druck 7000m unter dem Meer). Der Mirai steht damit über 10min an der Säule für 500km. 2 min wird erst die Dichtigkeit geprüft.

Luxussegment FCEV: Könnte der Autor anhand des nackten Nexo/Mirai zeigen wo er bei Kompaktklasse/Mittelklasse die zwei 4cm dicken à 125kg schweren CFK Tanks anbringt, damit noch ein Kofferraum übrig bleibt?

Kosten: 2 bis 3 Euro besteuerten Strom /100km zu 9.8€ stark subventioniertes H2/100km in Verbindung, dass manche Elektoautos schon heute in der TCO (total cost of ownership) aufgrund fehlender Wartung günstiger sind als Benziner oder Diesel?

Gefährlich: von 100 H2 Tankstellen in Europa ist bereits eine in Oslo explodiert. Die Erklärung war menschliches Versagen bei Installation. Nun sollen Luftfahrtregeln beim Zusammenbau gelten. Ist der Mirai oder Nexo dann nach Luftfahrtregeln zusammengebaut? Wirds also noch billiger?

Strategiepapier Doppelbauer: er rechnet vor, dass Wasserstoff 5 bis 6 mal so viel Strom wie reines Stromladen benötigt. Neben der Elektrolyse (2.4 bis 3 x mehr Strom) kommt noch die Verpressung auf 700bar hinzu plus Lager- und Transportverluste. Ist aber auch egal, weil das Konsortium H2 Mobility bestehend aus Linde, Air Liquid, Total, OMV.....zum Großteil reformiertes Erdgas verkauft. Also reine Augenwischerei beim CO2.

Bilanz: auch das H2 Auto hat einen Rucksack in der Größe eines 50kWh Batterieautos (Fraunhofer), nur kann man letzteres mit Ökostrom laden. Und laut einer diesjährigen RWTH Aachen/VDE/VDI Meinungsäußerung verbraucht der Mirai im Stadtverkehr 2.6 kg/100 km, besonders im Winter (2.6× 9.8€).

Freiburg: die Studie kommt zu dem Schluss, dass wenn ich FCEV mit Windkraftstrom-H2 betanke und BEV mit Photovoltaikstrom, dann sind beide gleichauf bzw. FCEV ab 250km besser, ansonsten wäre das BEV immer besser. Ein Schelm wer böses denkt, wenn eine nicht peer-reviewed "Studie", von H2-Mobility, beauftragt als Wissenschaft verkauft wird. Wobei auch hier der alte Trick benutzt wird aus veralteten Literaturwerten zu zitieren bezüglich CO2 Ausstoß bei Batteriezellproduktion. In 2019er Papern geht man sogar schon bei chinesischen Batterien von 90 bis 109 kg CO2/kWh aus (ein niederländischer Professor spricht gar von 69 kg CO2/kWh), was zukünftig in Autos mit deutscher Produktion weiter sinkt oder neutral verkauft wird.

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19.11.2019

https://m.youtube.com/watch?v=S6etreWvHMo

https://m.youtube.com/watch?v=q2Z15qq9v0A

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