Wasserstoffautos: Die Zukunft der emissionsfreien Mobilität?

Die Technologie ist nicht neu: Bereits in den 1960er Jahren experimentierte die NASA mit Brennstoffzellen für die Raumfahrt. Doch erst in den letzten Jahren wurde die Entwicklung für den Straßenverkehr vorangetrieben. Heute gibt es erste Serienmodelle von Toyota, Hyundai und Honda auf dem Markt.

Herausforderungen bei der Infrastruktur

Eine der größten Hürden für den Durchbruch von Wasserstoffautos ist die fehlende Infrastruktur. Weltweit gibt es bislang nur wenige hundert Wasserstofftankstellen. In Deutschland waren es Ende 2022 gerade einmal 95 Stationen. Zum Vergleich: Es gibt über 14.000 konventionelle Tankstellen. Der Aufbau eines flächendeckenden Tankstellennetzes ist aufwendig und teuer.

Hinzu kommt die Herausforderung der Wasserstoffproduktion. Aktuell wird Wasserstoff größtenteils aus fossilen Brennstoffen gewonnen, was die Ökobilanz verschlechtert. Langfristig soll grüner Wasserstoff aus erneuerbaren Energien die Lösung sein. Doch die Technologie steckt noch in den Kinderschuhen und ist derzeit nicht wirtschaftlich.

Effizienz und Kosten im Vergleich

In puncto Energieeffizienz haben Wasserstoffautos gegenüber batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen einen Nachteil. Bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff und zurück in Strom in der Brennstoffzelle gehen etwa 60% der ursprünglichen Energie verloren. Bei Batteriefahrzeugen liegt der Verlust nur bei rund 10%.

Auch die Anschaffungskosten sind derzeit noch hoch. Ein Toyota Mirai kostet in Deutschland aktuell ab 64.000 Euro. Die Produktion in kleinen Stückzahlen und die teure Brennstoffzellentechnologie treiben den Preis nach oben. Massenproduktion könnte die Kosten zukünftig senken.

Der Wasserstoff selbst ist mit 9-12 Euro pro Kilogramm ebenfalls noch teuer. Experten rechnen aber mit sinkenden Preisen, wenn die Produktion hochgefahren wird. Langfristig könnten die Betriebskosten auf das Niveau von Benzinern sinken.

Sicherheitsaspekte und technische Herausforderungen

Viele Menschen sind skeptisch, was die Sicherheit von Wasserstoff als Kraftstoff angeht. Tatsächlich ist Wasserstoff hochentzündlich. Die Tanks in Wasserstoffautos müssen daher extrem robust sein. Sie bestehen aus Kohlenstofffasern und halten einem Druck von 700 bar stand. Bei Unfällen haben sich die Sicherheitssysteme bisher bewährt.

Eine weitere Herausforderung ist die Kälteempfindlichkeit der Brennstoffzellen. Bei Minusgraden kann das in den Zellen enthaltene Wasser gefrieren. Hersteller arbeiten an Lösungen wie Wärmemanagementsystemen, um den Winterbetrieb zu gewährleisten.

Auch die Haltbarkeit der Brennstoffzellen muss noch verbessert werden. Derzeit garantieren Hersteller eine Lebensdauer von 150.000-200.000 Kilometern. Für einen Massenmarkt wären 300.000-400.000 Kilometer wünschenswert.

Einsatzbereiche und Zukunftsperspektiven

Experten sehen das größte Potenzial für Wasserstoffantriebe im Schwerlastverkehr, bei Bussen und in der Schifffahrt. Hier sind große Reichweiten und kurze Betankungszeiten gefragt. Einige Städte setzen bereits erfolgreich Wasserstoffbusse ein.

Für den Pkw-Bereich prognostizieren viele Fachleute eine Koexistenz mit batteriebetriebenen Elektroautos. Wasserstoffautos könnten vor allem für Vielfahrer und in Regionen mit schwacher Ladeinfrastruktur interessant sein.

Die Bundesregierung fördert die Technologie im Rahmen ihrer Nationalen Wasserstoffstrategie. Bis 2030 sollen in Deutschland 15 GW Elektrolyseleistung für die Wasserstoffproduktion entstehen. Auch die EU setzt große Hoffnungen in Wasserstoff als Energieträger der Zukunft.

Evolution statt Revolution

Wasserstoffautos haben das Potenzial, einen wichtigen Beitrag zur Mobilitätswende zu leisten. Die Technologie bietet Vorteile wie schnelles Tanken und große Reichweiten. Gleichzeitig gibt es noch einige Hürden zu überwinden: Der Aufbau der Infrastruktur, die Steigerung der Effizienz und die Senkung der Kosten sind die größten Herausforderungen.

Es ist unwahrscheinlich, dass Wasserstoffautos den Automarkt kurzfristig revolutionieren werden. Vielmehr zeichnet sich eine schrittweise Evolution ab, bei der die Technologie zunächst in Nischenbereichen Fuß fasst. Ob sich Wasserstoff langfristig als Alternative zu Batterieantrieben durchsetzen wird, hängt von technologischen Fortschritten und politischen Weichenstellungen ab.

Fest steht: Die Forschung an Wasserstofftechnologien wird weitergehen. Innovationen könnten in den kommenden Jahren die Wirtschaftlichkeit und Alltagstauglichkeit deutlich verbessern. Autofahrer dürfen also gespannt sein, welche Rolle Wasserstoff in der Mobilität der Zukunft spielen wird.