Preis, Ökologie... : Das Wasserstoffauto in 5 Fragen

Angesichts der starken Entwicklung von Elektroautos, hat die Wasserstofftechnologie wirklich eine Zukunft in unseren Automobilen ?

Wie funktioniert ein Wasserstoffauto ?

Wie 100% elektrische Autos nutzen Wasserstofffahrzeuge einen oder mehrere Elektromotoren zur Fortbewegung. Anstelle großer Batterien, die den Elektromotor mit elektrischer Energie versorgen, erzeugt das Wasserstofffahrzeug den notwendigen Strom direkt durch eine chemische Reaktion in einer Brennstoffzelle. Das flüssige Dihydrogen, das in einem speziellen Tank enthalten ist, kombiniert mit Sauerstoff, produziert Strom durch die Elektrolyse und stößt dabei Wasser und etwas Wärme aus. Im Gegensatz zum klassischen Verbrennungsmotor mit Kolben und wie Elektroautos erzeugt diese Motorentechnologie keine lokalen Emissionen.

Neber der Brennstoffzelle, die alle derzeit auf dem Markt verfügbaren Wasserstofffahrzeuge ausstattet, verwenden einige experimentelle Wasserstoffautos eine andere Technik: Sie verbrennen das Dihydrogen direkt in einem Verbrennungsmotor, der nahezu identisch mit dem eines Benzinautos ist. Die BMW Hydrogen 7 zum Beispiel, deren Entwicklung Ende der 2000er Jahre aufgrund eines als zu niedrig erachteten Wirkungsgrads eingestellt wurde, hatte einen V12 unter der Haube. Vorgestellt im Dezember 2021, würde die Toyota GR Yaris H2 mit ihrem kleinen 1,5-Liter-Turbomotor, der auf Wasserstoff umgestellt wurde und gasförmiges Dihydrogen anstelle von flüssigem verwendet, einen vielversprechenderen Wirkungsgrad bieten. Aber momentan ist sie noch weit vom Marktstatus entfernt.

Kann man ein Wasserstoffauto kaufen ?

Ja. Toyota verkauft seit 2015 die Mirai, eine Limousine, die von einer Brennstoffzelle angetrieben wird und zu Beginn des Jahres 2021 in einer neuen Version erschienen ist. Seit 2018 verkauft Hyundai den SUV Nexo, der ebenfalls mit einer Brennstoffzelle ausgestattet ist, nachdem er lange Zeit mit seinem Wasserstoffprototyp ix35 unterwegs war. Und in den kommenden Jahren werden weitere Modelle mit dieser Technologie auf den Markt kommen. Unter anderem bei BMW, mit einem X5 mit Brennstoffzelle. Einige Projekte versprechen sogar auf dem Papier hohe Leistungswerte: „La Machina“ des französischen Start-ups Hopium, das kürzlich als Konzeptfahrzeug vorgestellt wurde, nimmt die Form eines echten Sportwagens an. Sie soll 500 PS entwickeln und könnte mit einem einzigen Tank mehr als 1000 Kilometer zurücklegen. Wenn alles gut läuft, wird ihre Serienversion bis 2025 eintreffen.

Wie viel kostet ein Wasserstoffauto ?

Die alte Toyota Mirai kostete fast 80.000 €. Die neue ist mit einem Einstiegspreis von 68.000 € günstiger. Aber das bleibt viel zu teuer für eine Familienlimousine mit 174 PS. Zum Vergleich: Ein Tesla Model 3 Performance mit fast 500 PS kostet nur 60.000 €. Eine BMW 3er Reihe 320i mit 184 PS beginnt bei 42.000 €. Das Gleiche gilt für den Hyundai Nexo, einen SUV mit 163 PS, der zum elitär hohen Preis von 80.000 € angeboten wird. Wie die Toyota Mirai bietet er ein gutes Maß an Komfort, kann aber nicht mit den thermischen und elektrischen Fahrzeugen konkurrieren, die zum gleichen Preis angeboten werden.

Die Seltenheit dieser Wasserstoffmodelle sowie der aktuelle Stand der Technologie ermöglichen derzeit keinen Verkauf eines Fahrzeugs zu einem attraktiven und wirklich wettbewerbsfähigen Preis. Aber Toyota und BMW, die zu diesem Thema zusammenarbeiten, haben gerade neue Investitionen gestartet, um diese Technologie zu verbessern. Mittelfristig könnten weitere Neuheiten von einem besseren Preis-Leistungs-Verhältnis profitieren.

Ist das Wasserstoffauto umweltfreundlich?

Nein, und das ist eines der größten aktuellen Probleme der Wasserstofftechnologie. Wie bei Elektrofahrzeugen hängt die Ökobilanz dieser Modelle vor allem von der Art der Produktion ihres Kraftstoffs ab. Das Dihydrogen, das derzeit in Frankreich (und im Rest der Welt) produziert wird, stammt überwiegend aus sehr umweltschädlichen Produktionsmethoden. Allein in unserem Land werden jährlich fast neun Millionen Tonnen CO2 bei der Produktion von Dihydrogen emittiert. Dieses Dihydrogen wird derzeit fast ausschließlich für die Schwerindustrie wie die Düngemittelherstellung oder die Raffinierung verwendet. Aber der Kraftstoff für die wenigen Brennstoffzellenfahrzeuge auf dem heutigen Markt stammt ebenfalls aus diesen „schmutzigen“ Produktionsquellen.

Die französische Regierung möchte sich jedoch als globaler führer in der Produktion von grünem Wasserstoff positionieren, der aus nicht verschmutzenden und nicht CO2-emittierenden Techniken stammt. Am 16. November 2021 kündigte Präsident Emmanuel Macron eine Investition von fast zwei Milliarden Euro für den Wasserstoffsektor bis in zwei Jahren an, sowie fünf weitere bis Ende des Jahrzehnts. Und ähnliche Investitionen werden überall auf der Welt vorbereitet, was einigen Experten Anlass zu der Annahme gibt, dass grüner Wasserstoff bis 2030 nur zwei Dollar pro Kilogramm kosten könnte. In der langfristigen Sicht sogar einen Dollar. Derzeit wird geschätzt, dass „grüner“ Wasserstoff über 4 Euro pro Kilogramm kostet. Es ist unmöglich, mit „grauem“ Wasserstoff (aus umweltschädlichen Produktionsmethoden) zu konkurrieren, der für gerade einmal über 1,20 € pro Kilogramm gehandelt wird…

Hat das Wasserstoffauto eine Zukunft?

Ja und nein. Einige Automobilhersteller wie BMW und Toyota investieren weiterhin in diese Technologie. Aber die Mehrheit der aktuellen Marken ist der Ansicht, dass 100% elektrische Fahrzeuge besser für Autos geeignet sind, dank eines besseren Wirkungsgrads, einer ausreichenden Reichweite und geeigneter Ladeinfrastruktur. Wasserstoff bietet theoretisch ein gewisses Interesse für schwere Transporte, wo die Investitionen im Sektor derzeit konzentriert sind. Projekte für Busse, Lkw, Züge und andere Wasserfahrzeuge in Wasserstoffbetrieb häufen sich, und einige dieser Projekte sind bereits realisiert worden. Für diese großen Fahrzeuge erscheint die 100% elektrische Technologie einfach als ungeeignet wegen der enormen Menge an benötigten Batterien und der Unmöglichkeit, sie im Vergleich zu den Anforderungen schnell genug aufzuladen.

Damit es eine echte Zukunft für Wasserstofffahrzeuge gibt, müssen also neben der Dekontamination der Dihydrogenproduktion auch die Automobilhersteller in der Lage sein, die Technologie zu verbessern, um sie wettbewerbsfähig mit 100% elektrischen und thermischen Fahrzeugen zu machen. Eine Herausforderung…