Wie Wasserstoff-Autos die Zukunft unserer Mobilität bestimmen.
Viele Forscherinnen und Forscher sehen Potenziale für Brennstoffzellenfahrzeuge. Wasserstoff-Fahrzeuge mit Brennstoffzelle ermöglichen im Fahrbetrieb eine lokal emissionsfreie Fortbewegung und gelten als eine Alternative zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Wie die Technologie funktioniert und welche Einsatzmöglichkeiten sie bietet, ist jedoch vielen Menschen noch nicht bekannt.
Was ist ein Wasserstoff-Auto?
Ein Wasserstoff-Fahrzeug ist im Grunde ein Elektro-Auto, mit einem wichtigen Unterschied: Es produziert seinen Strom unterwegs selbst. Unter der Haube des betankten Wagens arbeitet eine Brennstoffzelle, die Strom produziert – und damit einen Elektromotor antreibt. In dieser Brennstoffzelle reagieren Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) zu Wasser (H2O), ein chemischer Prozess, bei dem Elektronen freigesetzt werden, aber keine problematischen Abgase entstehen.
Aus dem Auspuff des Wasserstoff-Autos entweicht nur Wasserdampf. Der Strom wird hierbei nicht direkt genutzt, sondern in einem Akku zwischengespeichert. Dieser Akku kann deutlich kleiner sein als in einem normalen Elektro-Auto, was viel Gewicht und Platz spart.
Was sind die Vorteile von Wasserstoff-Autos?
- Wasserstoff-Fahrzeuge ermöglichen lokal emissionsfreies Fahren.
- Es gibt keine langen Ladezeiten wie bei Elektro-Fahrzeugen.
- Die Modelle sind schon heute langstreckentauglich.
- Der Wasserstoff-Antrieb funktioniert bereits heute bei Pkw, Lkw und Bussen.
Was spricht gegen die Wasserstoff-Autos?
Obwohl Wasserstoff-Autos viele Vorteile haben, gibt es auch Nachteile, die berücksichtigt werden müssen:
- Begrenzte Infrastruktur für Wasserstofftankstellen im Vergleich zu Benzin- oder Ladestationen für Elektroautos.
- Wasserstoff ist nicht in reiner Form verfügbar. Die Herstellung von Wasserstoff ist energieintensiv.
- Der Gesamtwirkungsgrad von Wasserstoff-Autos kann im Vergleich zu batterieelektrischen Fahrzeugen geringer sein.
Schon gewusst?
Wasserstoff-Autos basieren auf einer Entdeckung des Physikers Sir William Grove. Vor fast 200 Jahren bemerkte er, dass der chemische Prozess der Wasserelektrolyse umkehrbar ist. Dieses Prinzip macht man sich heute im „Brennstoffzellen-Auto“ zunutze.
Wasserstoff mittels Elektrolyse
Wird Wasserstoff mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien wie Wind-, Wasser- oder Solarenergie hergestellt, spricht man von grünem Wasserstoff. Das derzeit am häufigsten eingesetzte Verfahren zur Herstellung ist die Elektrolyse. Dabei wird Wasser mithilfe von elektrischem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten.
Wasserstoff-Farbenlehre
Wie unterscheiden sich grüner, grauer, blauer und türkiser Wasserstoff? Hier mehr zu den unterschiedlichen Wasserstoffarten.
Welche Autos können mit Wasserstoff fahren?
Die steigende Nachfrage und technologische Fortschritte tragen dazu bei, dass auch bezahlbare Modelle für die Wasserstoff-Autos auf den Markt kommen. Hersteller wie Toyota, Hyundai und Honda haben sich darauf konzentriert, preiswerte Modelle auf den Markt zu bringen, um die Akzeptanz von Wasserstoff-Autos zu fördern.
Bezahlbare Wasserstoff-Autos ermöglichen es mehr Menschen, sich für eine moderne und innovative Fortbewegung zu entscheiden. Es gibt mehrere Automodelle verschiedener Hersteller, die mit Wasserstoff betrieben werden. Einige der bekanntesten sind: Toyota Mirai, Hyundai Nexo und BMW iX5.
Auf Deutschlands Straßen rollten laut Kraftfahrzeug-Bundesamt im Oktober 2023 846.338 Autos mit alternativem Antrieb. Auch im ÖPNV-Bereich erwartet man eine Entwicklung von Wasserstoff-Fahrzeugen. Somit gewinnen die Wasserstoffmodelle immer mehr an Relevanz auf dem Markt.
Wie weit fährt man mit 1 Liter Wasserstoff?
Wasserstoff-Fahrzeuge haben eine ähnliche Reichweite wie E-Autos mit sehr großem Batteriespeicher. Einige Modelle können Reichweiten von mehreren Hundert Kilometern erreichen, bevor sie wieder betankt werden müssen. So reicht zum Beispiel eine Wasserstoffbetankung von BMW iX5 Hydrogen für 504 Kilometer. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Außentemperatur keinen Einfluss auf die Leistung hat. So verschlechtert sich die Leistung eines Wasserstoff-Autos bei kaltem Wetter nicht.
Wie viele Wasserstoff-Tankstellen gibt es?
Aktuell stehen hierzulande mehr als 92 Wasserstoff-Tankstellen bereit, vor allem in Ballungsräumen sowie entlang von Autobahnen. Vorangetrieben wird der Ausbau vom H2-Mobility-Netzwerk, hinter dem die Unternehmen Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell und TOTAL stehen. Eine Online-Karte zeigt: Im Großraum Berlin kann man bereits an fünf Orten Wasserstoff tanken, drei weitere Wasserstoff-Tankstellen werden gerade realisiert.
Der Tankvorgang ähnelt dem Tanken vom Erdgas – der Tankstutzen wird mit einem Ventil ans Fahrzeug gekoppelt. Gemessen wird auch in diesem Fall nicht nach Litern, sondern nach Kilogramm: Eine Füllung mit fünf Kilo Wasserstoff dauert keine fünf Minuten. Damit kommt ein Brennstoffzellen-Pkw circa 400 Kilometer weit. Das Tanken und Fahren mit einem Wasserstoff-Auto ist übrigens genauso sicher wie mit herkömmlichen Fahrzeugen.