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Juni 2017

Wasserstoff: der Brennstoff der Zukunft

Seit Jahrzehnten die Zukunftshoffnung: die Wasserstoff-Brennstoffzelle. Warum die Hoffnung jetzt realer wird.
 

Es ist zu schön, um wahr zu sein. Große Reichweite. Schnell aufgetankt. Abgas: Wasserdampf. Wir wissen es schon seit Jahrzehnten: Die Brennstoffzelle ist DER Energielieferant der Zukunft. Aber: Die Älteren unter uns werden sich wahrscheinlich noch erinnern. Wie futuristisch zeichnete man doch die Welt zur Jahrtausendwende in den 70er Jahren des vorigen Jahrhunderts? Fliegende Autos, vollkommen autonom, die Passagiere plaudernd unter einer großen Glaskuppel. So stellte man sich das Jahr 2000 vor. Heute schreiben wir 2017, und nichts davon ist bislang verwirklicht.

Ähnliches gilt für die Brennstoffzelle. Zur Erklärung für die weniger Technik-Affinen unter uns: Eine Brennstoffzelle ist ein Stromlieferant. Als Kraftstoff dient zum Beispiel Wasserstoff, der in der Zelle mit dem Sauerstoff aus der Luft reagiert – dabei wird Strom erzeugt und als Abfallprodukt entsteht lediglich Wasserdampf. Ein Brennstoffzellen-Auto ist also genauso ein Elektroauto wie etwa ein Tesla, erzeugt seinen Strom aber quasi in Echtzeit an Bord. So weit, so gut.

Die Brennstoffzelle ist Stromlieferant, Kraftstoff ist Wasserstoff, der in der Zelle mit dem Luft-Sauerstoff reagiert und dabei Strom erzeugt. Abfallprodukt ist Wasserdampf.

Günter Rauecker, Redakteur

Aber da gibt es ein paar kleinere Probleme. Die Kosten: So ein Auto kostet ziemlich viel Geld – ein Listenpreis nur wenig unter 100.000 Euro ist einer Massenverbreitung nicht gerade förderlich. Die Infrastruktur: Wann sind Sie zuletzt bei einer Wasserstoff-Tankstelle vorbeigefahren? Der Brennstoff: Wasserstoff (chemisches Symbol „H“) ist zwar im Sonnensystem das häufigste Element, kommt aber auf der Erde nur in gebundener Form vor, etwa in Wasser (H2O). Mittels Elektrolyse kann man Wasser in seine Elemente Wasserstoff und Sauerstoff zerlegen, braucht dazu aber ziemlich viel Strom. Daher wird benötigter Wasserstoff heute zum überwiegenden Teil aus Erdgas gewonnen. Nicht gerade die optimale Erzeugung im Sinne der Nachhaltigkeit.

Aber: Die Geschichte beginnt sich schön langsam zu drehen. In Richtung für die Brennstoffzelle. Die Gründe dafür sind vielfältig. Photovoltaik, Windstrom. Diesel-Abgase. Abgase aller Verbrennungsmotoren. Klimawandel. CO2. Und die Endlichkeit der fossilen Brennstoffe.

Brennstoffzellen-Autos kann man schon kaufen. Drei Hersteller bieten Modelle an. Zwar noch in homöopathischen Mengen, aber immerhin. Da wäre einmal Honda, dessen Clarity Fuel Cell man zwar nicht kaufen kann, aber leasen. In den USA. Für den interessierten Österreicher / die interessierte Österreicherin greifbarer ist der Hyundai ix35 FCEV. Den kann man bei uns schon beim Händler kaufen. Um 78.000 Euro ist er zu haben. Richtig in die „Massenproduktion“ von Brennstoffzellen-Autos steigt Toyota ein. Bereits 2014 wurde der Mirai in Japan präsentiert, 2016 wurden weltweit 2.000 Stück verkauft, heuer sollen es 3.000 sein.

Auch in Europa ist er zu kaufen, allerdings nur in ausgewählten Märkten. Und bei E- oder Brennstoffzellen-Autos saugt derzeit Norwegen gefühlte 75 Prozent der Weltproduktion ab. Bis vor kurzem stand ein Verkauf in Österreich noch in den Sternen, aber jetzt kann Toyota-Importeur Frey Anfang 2018 den Mirai auch hierzulande anbieten. Ein Preis steht noch nicht fest, orientieren wir uns aber einmal am deutschen Preis von 78.000 Euro. Wobei der Importeur Toyota Frey eher an ein „attraktives Leasing-Angebot“ denkt.

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Wo kommt der Wasserstoff her?

Am einfachsten ist Wasserstoff im Prinzip mittels Elektrolyse von Wasser zu gewinnen. Allerdings ergibt sich dabei ein Energieverlust. Nimmt man den verwendeten Strom, so ist mit einer Energie-Effizienz von 45 Prozent zu rechnen, bis er im Brennstoffzellen-Auto wieder verwendet werden kann. Aber die erneuerbaren Energie-Quellen, die in den letzten Jahren ausgebaut werden, sind für den Wasserstoff eine wirkliche Chance. Photovoltaik und Windstrom machen schon heute einen erklecklichen Anteil der Stromproduktion aus, ihr Anteil wird weiter steigen. Das Problem: Sonne und Wind richten sich nicht nach dem Strombedarf. Gibt es zu wenig Abnehmer für aktuell überschüssigen Strom, müssen diese Anlagen vom Netz genommen werden. Stattdessen kann man in Zukunft mittels Elektrolyse Wasserstoff erzeugen. Damit wird dieser Wasserstoff (H2) zum umweltfreundlichen Stromspeicher und kann für die unterschiedlichsten Zwecke genutzt werden: Brennstoffzellen-Autos, stationäre Stromerzeugung, Einspeisung in das Gas-Netz (Erdgas kann bis zu zehn Prozent Wasserstoff beigemischt werden).

Was auch nicht bekannt ist: In der chemischen Industrie fällt Wasserstoff vielfach als Abfall-Produkt an und wird derzeit einfach in die Atmosphäre abgelassen. So fallen in den chemischen Betrieben in Hürth bei Köln täglich über 20 Tonnen Wasserstoff an, der nicht für weitere Prozesse verwendet wird. Bedenkt man, dass man mit einem Kilogramm Wasserstoff mit einem Toyota Mirai beinahe 100 Kilometer zurücklegen kann, überrascht alleine dieses Potenzial.

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