Wie funktioniert ein Wasserstoffauto?

Das Wasserstoffauto ist ein Fahrzeug mit Elektromotor, der mithilfe einer Brennstoffzelle angetrieben wird. Stellen Sie sich das wie eine kleine Chemiefabrik im Motorraum vor: Der im Tank enthaltene Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff aus der Luft in einem chemischen Prozess zu Wasser und die daraus entstehende elektrische Energie treibt den Motor an. Und warum gerade Wasserstoff? Dieses chemische Element ist das mit Abstand häufigste Element im Universum und auf der Erde in vielen Verbindungen vorhanden. Dadurch ist Wasserstoff eine der besten erneuerbaren Energiequellen, die man sich vorstellen kann.

Wie das Elektroauto, das mit einer Lithium-Ionen-Batterie betrieben wird, hinterlässt auch ein Wasserstoffauto weder Kohlendioxid noch Feinstaub, sondern lediglich Wasserdampf, der Luftreinheit garantiert. Ein leiser Motor und gute Manövrierfähigkeit bieten denselben Fahrkomfort wie andere elektrisch angetriebene Fahrzeuge.

Auch die Ingenieure von Stellantis sehen in der Wasserstofftechnologie eine ernst zu nehmende Alternative. Im Segment der kompakten Vans wird der Peugeot e-Expert Hydrogen deshalb seit 2021 als Modellversion mit Wasserstoff-Brennzelle in Serie produziert.

Obwohl die Wasserstoff-Brennzelle als besonders vielversprechende Antriebslösung gefeiert wird, hat sie auch ihre Schattenseiten. Da wäre zunächst einmal die Menge an erforderlicher Energie, um den Wasserstoff so zu transformieren, dass er im Auto gespeichert werden kann. Denn trotz des hohen Vorkommens kann die Komponente nicht direkt genutzt werden und die Vakuumtanks im Auto müssen mit einem Druck von 700 bar gefüllt werden. Daraus folgt: Diese Energiequelle ist recht kostspielig.

Auch aus ökologischer Sicht wird Wasserstoff derzeit noch als eher problematisch angesehen. Das Element wird in der Regel durch Prozesse gewonnen, die an fossile Brennstoffe gebunden sind, wie zum Beispiel die Vergasung von organischem Material. Zu den sauberen Alternativen bei der Erzeugung von Wasserstoff gehört die Elektrolyse von Wasser mit Sonnen- oder Windenergie.

Selbst das Betanken von Wasserstoffautos kann problematisch sein. Um die Vakuumtanks einer Limousine herkömmlicher Größe zu füllen, braucht es etwa zehn Minuten. Gleichzeitig ist die Zahl an Wasserstofftankstellen aber noch recht gering. Bis 2023 soll das Vertriebsnetz 100 Ladestationen umfassen und bis 2028 auf 1000 Stationen ausgebaut werden.

Wie im Falle unseres oben erwähnten Komfort-Vans, dem Peugeot e-Expert Hydrogen, dürften Autos mit Wasserstoff-Brennzellen zunächst die gewerblichen Flotten ergänzen. Handwerksbetriebe könnten auf lange Sicht durch Kraftstoffeinsparungen profitieren, während Taxiunternehmer mit umweltfreundlichen Wasserstofftaxis auch in den Umweltzonen der Großstädte weiter fahren dürften, ohne ein Bußgeld zu riskieren.

Inwieweit das Wasserstoffauto eines Tages von der breiten Öffentlichkeit genutzt werden kann, hängt von vielen Faktoren ab und ist momentan schwer abzuschätzen. Die Wasserstofftechnologie ist für privat gefahrene Fahrzeuge noch relativ teuer, dennoch könnte sich die Investition vor allem für Langstreckenfahrer lohnen. Großer Nachteil von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen ist nämlich die extrem lange Ladezeit, für die nach spätestens 400 bis 500 km eine längere Pause eingeplant werden muss. Mit einer durchschnittlichen Tankdauer von zehn Minuten lässt sich ein Wasserstoffauto zwar nicht so schnell betanken wie Ihr benzin- oder dieselbetriebener Gebrauchtwagen, erspart Ihnen aber dennoch viele Stunden Wartezeit.

Die Europäische Kommission scheint an das Potenzial von Autos mit Wasserstoff-Brennzellen zu glauben. Im Juli 2020 kündigte die Institution an, den Anteil von Wasserstoff am Energiemix bis 2050 auf 13 bis 14 % erhöhen zu wollen. Um dies zu erreichen, plant sie die Einführung verschiedener Maßnahmen wie nationale und europäische Finanzierungen, insbesondere durch Konjunkturprogramme, eine Lockerung der Investitionsbeschränkungen und den Aufbauplan „Next Generation EU“.