Brennstoffzellenautos vor dem Wasserstoffforschungszentrum Hycenta in Graz.
Raffinerie: Nach Kohlenwasserstoff kommt Wasserstoff.
Brennstoffzellenantriebspaket des Toyota Mirai.
Der Toyota Mirai, beim Lackerlmachen.
Wien – Derzeit basiert das gesamte Energie- und Mobilitätssystem zu zwei Dritteln auf fossilen Energieträgern. Dabei bieten Sonnen- und Windkraft mit Abstand das größte realisierbare Potenzial, die fossilen Energieträger zu ersetzen.
Eine rasche Abkehr von Kohle, Erdöl und Erdgas zieht aber nicht nur im Verkehr gravierende Veränderungen nach sich, sondern in der ganzen Wirtschaft. Dass die Elektrizitätswirtschaft einen enormen Wachstumsmarkt vor sich sieht, ist klar, aber was machen all jene, die bisher damit beschäftigt waren, uns mit fossiler Energie zu versorgen?
Einfach weglassen
Auch von dieser Seite gibt es einen plausiblen Lösungsansatz: Bisher haben wir Kohlenwasserstoffe verbrannt, wir brauchen nur die Kohlen wegzulassen und haben die Antwort: Wasserstoff.
Wasserstoff ist im Handling nicht ganz so einfach wie Kohlenwasserstoffe, aber er kann die gleichen Industriezweige beschäftigen. Einfach gesagt: Es geht um chemische und physikalische Prozesse, die in ähnlichen Anlagen wie in einer Raffinerie ablaufen, mit Verdichtern, Behältern, Rohrleitungen, Wärmezufuhr, Wärmeabfuhr und so fort.
Speichern und verteilen
Es ist möglich, die zwei Drittel der benötigten Energie, die derzeit aus fossilen Quellen kommen, aus Solar- und Windkraft zu generieren, es ist aber sehr schwierig, sie zu speichern und zu verteilen. Nach dem derzeitigen Stand der Technik müssen immer wieder Gas- und Kohlekraftwerke kurzfristig hochgefahren werden, wenn gerade viel Energie gebraucht wird, aber die Sonne nicht scheint oder kein Wind weht. Wenn man nun durch Elektrolyse Wasserstoff herstellt, bekommt man einen sehr universellen gasförmigen Energieträger, der gut transportiert und aufbewahrt werden kann, in Leitungen und Behältern, chemisch gebunden, unter Hochdruck oder tiefgekühlt.
Das gilt nicht nur für den Verkehrsbereich, auch in der Industrie eignet sich Wasserstoff sehr gut als Ersatz für fossile Oxidations- und Reduktionsmittel, wie etwa in der Stahlindustrie, wo er bei der Eisenerzeugung im Hochofen den Koks ersetzen kann. Immerhin ist allein die Voestalpine mit ihrem hohen Koksverbrauch für zehn Prozent des heimischen Kohlendioxidausstoßes verantwortlich.
Grenzen der Sinnhaftigkeit
Wasserstoff wurde zuerst im Verbrennungsmotor erprobt, aber bald war klar, dass er sich für die Elektromobilität viel besser eignet. Oxidiert man den Wasserstoff in der Brennstoffzelle zu Wasser, entsteht dabei Strom, der einen Elektromotor treibt, mit einem deutlich besseren Wirkungsgrad als bei der Verbrennung im Motor.
Strom und Wasserstoff kann man also als Energieträger der Zukunft bezeichnen, und es ist gar nicht die Frage, welcher sich durchsetzen wird, es ist eher so, dass die beiden einander sehr gut ergänzen. Auf das Auto bezogen, sind die grundsätzlichen Überlegungen relativ klar, die Grenzen der Sinnhaftigkeit allerdings noch ziemlich offen. Sollen große Lasten mit hohen Geschwindigkeiten über weite Strecken transportiert werden, ist die batterieelektrische Variante schnell überfordert. Die Hardware ist sehr schwer und das Energietanken zeitaufwendig. Da empfiehlt sich die Brennstoffzelle. Übrigens: Der Tankstutzen für Wasserstoff ist bereits weltweit einheitlich genormt. (Rudolf Skarics, 2.1.2017)