Wasserstoffautos als bessere E-Fahrzeuge
Seit Jahrzehnten tüfteln Wissenschaftler in Forschungslaboren an Energieträgern der Zukunft. Vor allem Wasserstoff wurde immer wieder ein großes Potenzial als effiziente und umweltfreundliche Energiequelle attestiert. Viele Autokonzerne probierten sich bereits an Prototypen, die es jedoch allesamt nicht über die Testphasen hinausschafften. Nun kommt erstmals Bewegung in den Markt.
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Wie schon zuvor der südkoreanische Autobauer Hyundai mit der Fuel-Cell-Version des ix35, hat der weltgrößte Autokonzern Toyota die Wasserstofftechnologie als Serienmodell auf den Markt gebracht. Die viersitzige Limousine Mirai tankt Wasserstoff und produziert ihren benötigten Strom an Bord selbst mittels einer Brennstoffzelle (Fuel Cell oder auch F-Cell). Über 20 Jahre Entwicklungsarbeit stecken in dem neuen Modell.
APA/Toyota
Der futuristische Mirai wird in Europa 66.000 Euro ohne Steuern kosten
Brennstoffzelle speist Elektromotor
Wasserstoffautos sind reine Elektrofahrzeuge, die statt einer Batterie eine Brennstoffzelle und einen Tank für den gasförmigen Wasserstoff an Bord haben. In der Brennstoffzelle wird durch eine chemische Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff Strom erzeugt, dieser speist wiederum den Elektromotor des Autos. Statt eines rußigen Schadstoffcocktails stößt der Auspuff nur Wasserdampf aus.
Damit bietet das Wasserstofffahrzeug alle Umweltvorteile eines Elektroautos ohne einige von dessen Nachteilen. Denn die Fahrzeuge müssen nicht stundenlang an der Steckdose geladen, sondern können binnen weniger Minuten an der Zapfsäule betankt werden. Auch die Reichweite lässt sich mit jener von Benzinern vergleichen. Eine Tankladung von sechs Kilogramm Wasserstoff (ein Kilo kostet neun Euro) soll etwa beim Mirai für 500 Kilometer reichen.
Erst eine Tankstelle in Österreich
Doch wie bei den aktuellen Elektrofahrzeugen bremst die fehlende Infrastruktur die Innovation. In Österreich gibt es aktuell nur eine öffentliche Wasserstofftankstelle im 21. Bezirk in Wien in der Shuttleworthstraße, die seit 2012 in Betrieb ist. Der Betreiber OMV plant für dieses Jahr die Eröffnung zweier weiterer Wasserstofftankstellen in Innsbruck und Linz-Asten in Oberösterreich.
Die Tankstellentechnik liefert die oberösterreichische Firma Linde Gas, eine Tochterfirma der deutschen Linde-Gruppe. Durch die Entwicklung der weltweit ersten serienmäßig angefertigten Wasserstofftankstellen konnten die Errichtungskosten im vergangenen Jahr deutlich gesenkt werden. Ein japanischer Technologiekonzern hat bereits 28 Stück geordert, die die bisherigen 30 Tankstellen im Land ergänzen sollen. Auch in Deutschland errichtet Linde bis Ende 2015 Wasserstoffzapfsäulen an 13 neuen Standorten, 16 öffentliche Tankstellen gibt es derzeit.
bp.linde.com
Österreichs einzige Wasserstoffzapfsäule
Herstellungskosten noch zu hoch
Neben der dünnen Infrastruktur gilt es zudem noch weitere Probleme zu lösen. Da Wasserstoff in der Natur nur in gebundener Form vorkommt (etwa in Wasser und Kohlenwasserstoffen), ist erst einmal Energie notwendig, um ihn verfügbar zu machen. Nur wenn diese Energie aus erneuerbaren Quellen kommt, ist eine hohe Umweltverträglichkeit gesichert. Aktuell wird der Wasserstoff noch oft aus fossilen Brennstoffen wie etwa Erdgas gewonnen, was die Nachhaltigkeit ad absurdum führt. Es wird intensiv an einer kostengünstigen Erzeugung von Wasserstoff mit Solarzellen geforscht, um den Energieträger zukunftstauglich zu machen. Auch die Lebensdauer der Wasserstofffahrzeuge ist bisher im Vergleich zu Verbrennungsmotoren recht mager. Sie wird von den Herstellern mit 150.000 Kilometern angegeben. Man arbeite daran, mindestens die Lebensdauer herkömmlicher Autos zu erreichen.
Bei der Herstellung der Brennstoffzelle ist man auf der Suche nach einem günstigen Ersatz für das derzeit benötigte Platin. Der teure Grundstoff wird als Beschichtung eingesetzt, die Kosten sind jedoch hoch und die Verfügbarkeit limitiert. In den vergangen Jahren konnte der Platinbedarf bereits stark verringert werden, in zehn Jahren sollen statt momentan etwa 40, weniger als zehn Gramm Platin für einen 100 kW starken Motor vonnöten sein. Zum Vergleich: Auch in Katalysatoren von Dieselmotoren werden etwa sieben Gramm Platin benötigt. Der Platinpreis liegt bei 31 Euro pro Gramm.
Wasserstoffautos auch von Mercedes und Honda
Unterdessen haben weitere Hersteller Brennstoffzellenwagen angekündigt. Honda will bis Ende März 2016 ein Brennstoffzellenauto bringen. Deutsche Autobauer wie Volkswagen und BMW geben sich hingegen abwartend, einzig der Daimler-Konzern will diesmal vorne mit dabei sein. „Die Reife der Brennstoffzellentechnologie steht heute außer Frage“, so Herbert Kohler, Leiter der Daimler-Konzernforschung. In Kooperation mit Ford und Renault-Nissan plant Mercedes einen Serienstart für 2017. Eine Testflotte von 200 B-Klasse-Wasserstoffmodellen ist bereits seit einiger Zeit in den USA und Europa unterwegs.
Für das Jahr 2018 rechnen Experten bereits mit deutlich über 10.000 Brennstoffzellenfahrzeugen auf den europäischen Straßen. Doch trotz des Toyota-Vorstoßes dürften diese noch länger ein Exotendasein auf den Straßen fristen. Denn Privatkunden können mit einem Wasserstoffauto zwar ihr ökologisches Gewissen beruhigen, müssen dafür aber tiefer in die Tasche greifen als bei der Diesel- und Benzin-Konkurrenz. Eine Kostenersparnis gegenüber herkömmlichen Antrieben ist laut einer Studie der Unternehmensberatung McKinsey frühestens im Jahr 2050 zu erwarten.
Beate Macura, ORF.at
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