Mit Wasserstoff von null auf hundert

4. Juni 2010, 17:23
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Das Thema schien abgehakt, nun taucht es wieder auf: die Brennstoffzelle als Kraftwerk unter der Motorhaube, die den zur Beschleunigung benötigten Strom liefert - Noch spießt es sich an der Versorgung mit Wasserstoff

Wien – Ende der 1990er-Jahre schien es fast so weit. Daimler schickte sich nicht nur an, durch Übernahme von Chrysler zur automobilen Weltmacht aufzusteigen, sondern sprach auch vom kurz bevorstehenden Serienstart seiner Brennstoffzellenautos.  Auch für General Motors liefen die Geschäfte prächtig, ein Opel Zafira mit Brennstoffzellentechnik wurde für 2004 angekündigt. Doch am Rande der New-Economy-Blase lösten sich sämtliche Brennstoffzellenpläne in Luft auf. 

Jetzt taucht der Begriff Brennstoffzelle wieder öfter auf, aber unter anderen Rahmenbedingungen. Wer über das Elektroauto nachdenkt, stößt zwangsläufig immer wieder auf die Brennstoffzelle. Denn das Brennstoffzellenfahrzeug ist im Prinzip auch ein Elektrofahrzeug. Die Brennstoffzelle ist von der Funktionsweise her nämlich eine Batterie, nur dass sie nicht elektrisch aufgeladen, sondern mit einem frischen Medium befüllt wird, nämlich Wasserstoff. Das hat unter anderem den Vorteil, dass das Nachfüllen eines gasförmigen oder flüssigen Mediums deutlich schneller geht als das Laden von elektrischem Strom. (Der Vollständigkeit halber sei gesagt, dass Brennstoffzellen auch mit Medien auf Kohlenwasserstoffbasis funktionieren, etwa mit Methanol, aber in dieser Form im Fahrzeug keine Alternative zum Verbrennungsmotor darstellen.)

Die Funktionstüchtigkeit einer Brennstoffzelle ist nach Jahrzehnten der Entwicklung prinzipiell kein Problem mehr, der Preis durchaus noch. Aber auch der ließe sich mit steigenden Stückzahlen drücken. Der wunde Punkt liegt bei der Versorgung mit Wasserstoff. Die Brennstoffzelle als Fahrzeugantrieb ist eine Option, aber nur längerfristig in Zusammenhang mit einer ausgebauten Wasserstoffwirtschaft und im Rahmen der Logik, dass nach Erdöl und Erdgas nur Wasserstoff als universell nutzbarer und transportabler Energieträger kommen kann. 

Dabei ist Wasserstoff doch schwieriger im Handling als Benzin, Diesel oder Erdgas. Die extrem geringe Energiedichte erfordert entweder eine sehr hohe Verdichtung des Gases oder die Verflüssigung durch Tiefkühlen, um entsprechende Energiemengen für geforderte Reichweiten im Auto unterzubringen. Betreibt man einen Pkw mit Verbrennungsmotor und Wasserstoff, ergeben sich ähnlich geringe Reichweiten wie bei einem Elektroauto. 

Und hier hakt auch die Brennstoffzelle ein. Durch ihren besseren Wirkungsgrad sind mit der Kombination Brennstoffzelle und Wasserstoff Reichweiten zu schaffen, die an heutige benzinbetriebene Autos herankommen. Und genau dort, vermutet man, wird das batterieelektrische Auto trotz aller noch möglichen Fortschritte nicht hinkommen. 

Die Nutzung der Brennstoffzelle als Fahrzeugantrieb ist also unmittelbar von der Entwicklung des Wasserstoffs als Energieträger abhängig. Damit rückt ihre Anwendung in weite Ferne. 

Während Erdöl ein Primärenergieträger ist und nur zu Benzin und Diesel raffiniert werden muss, wird Wasserstoff durch Elektrolyse hergestellt, natürlich möglichst umweltfreundlich. An kühnen Träumen von Solarparks in den Wüsten mangelt es nicht, aber zur Wasserstofferzeugung ist bekanntlich nicht nur Sonne, sondern auch Wasser notwendig. (Rudolf Skarics, DER STANDARD, Printausgabe, 5./6.6.2010)

Wissen: Ohne Elektronik geht nichts mehr

Antriebstechnik war bis vor wenigen Jahren eine Domäne des Maschinenbaus. Inzwischen dominieren Elektrik und Elektronik. Da die Reichweite reiner Elektroantriebe sehr begrenzt ist, versucht man, mit hybriden Konzepten (Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotor) Energieverbrauch und Schadstoffausstoß zu senken. Darüber hinaus gibt es die Brennstoffzelle, die Energie aus Wasserstoff in Strom umwandelt. Es sind immer wieder die gleichen Elemente, die abhängig von der Aufgabenstellung miteinander verknüpft werden müssen.

Die Eckpunkte lauten: Verbrennungsmotor oder Brennstoffzelle, Elektromotor, Batterien, Leistungselektronik. Als kompakte Kraftstoffe kommen nur Benzin, Diesel oder Erdgas infrage. Oder Wasserstoff - einzig denkbarer Nachfolger kohlenstoffhältigen Sprits. Die technischen Ansätze für künftige Mobilität liegen auch für Langfristplanungen auf dem Tisch. Es sind weniger die technischen Möglichkeiten als vielmehr die Weltpolitik, die bestimmen wird, wohin sich der Entwicklungsschwerpunkt bewegt. (rs)

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