Wasserstoffautos: Reichweite alleine reicht nicht

    1. März 2019, 11:53
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    Viele setzen, was die individuelle Mobilität der Zukunft angeht, auf das Wasserstoffauto, davon gibt es aber nur wenige und selbst die werden kaum gekauft

    Die Idee, Wasserstoff als Treibstoff für Autos zu verwenden, ist nur ein wenig älter als die, Strom für den Antrieb von Autos zu verwenden. Die ersten E-Autos fuhren ab den 1830er-Jahren, während bereits 1807 François Isaac de Rivaz, ein französischer Offizier, ein Auto mit Wasserstoffantrieb baute. In einem Ballon führte er den Wasserstoff mit und leitete ihn so in den Hubkolbenmotor, wo er ganz einfach verbrannt wurde.

    Verbrenner als Vorreiter

    Den ersten Wasserstoffverbrennungsmotor, der wirklich für Aufsehen sorgte, baute BMW im Jahr 2000. Aus heutiger Sicht sind die 15 Wagen, die damals in einer Kleinserie gebaut wurden, immer noch eine Sensation. Als Basis diente das Flaggschiff des Hauses, der BMW 7er mit dem 5,4 Liter großen V12-Zylinder, mit 326 PS, in der Langversion. Als 750hL hatte er nur mehr eine Leistung von 204 PS und brauchte für den Sprint von 0 auf 100 km/h, mit 9,7 Sekunden, um drei Sekunden länger als sein Benzin-Bruder.

    foto: bmw
    Der Hydrogen 7 war 2006 der zweite Wasserstoff-7er von BMW.

    Die Umbauten waren so gering – der Ansaugtrakt musste für das Einblasen des Wasserstoffs modifiziert werden, und hinter der Rücksitzlehne befand sich ein doppelwandiger 140-Liter-Stahltank -, dass der 750hL sowohl mit Benzin als auch Wasserstoff gefahren werden konnte. Und obwohl der Wasserstoff ganz einfach, wie sonst Benzin, im Hubkolbenmotor verbrannt wurde, hatte der Wagen bereits eine Brennstoffzelle an Bord. Die diente aber nicht dem Antrieb, sondern lediglich der Stromversorgung des Bordnetzes.

    foto: guido gluschitsch
    Eigentlich eine Sensation: Ein seltener Honda Clarity bei einer noch viel selteneren Wasserstoff-Tankstelle in Österreich.

    Vom ersten Wasserstoffauto bis heute sind weit über 200 Jahre ins Land gezogen. Die heute in Serie gebauten Fahrzeuge mit Wasserstoff als Treibstoff kann man aber an einer Hand abzählen. Honda hat den Clarity Fuel Cell im Portfolio – der bei uns nicht erhältlich ist, Toyota den Mirai und Hyundai den Nexo. Daimler wird demnächst den Mercedes-Benz GLC F-Cell auf den Markt bringen. BMW übrigens hat noch keinen Marktstart eines Wasserstofffahrzeugs angekündigt. Obwohl sie dafür sogar mit Toyota zusammenarbeiteten.

    Probiert hat es fast jeder

    Es gibt kaum einen Automobilhersteller, der sich nicht am Wasserstoffantrieb versucht hätte. General Motors ebenso wie Volkswagen, Ford, Fiat, Nissan, sogar Peugeot brachte 2004 mit dem Quark ein Konzeptfahrzeug.

    Was allen modernen Ansätzen gemein ist, ist die Brennstoffzelle. Sie ersetzt den Hubkolbenmotor und macht Wasserstoffautos im weitesten Sinne von Verbrennern zu E-Autos. In der Brennstoffzelle wird durch die Oxidation des Wasserstoffes mit Luftsauerstoff Wasserdampf und Strom. Der Wasserstoff lagert unter 700 bar Druck in crashsicheren Behältern.

    foto: honda
    Eine Brennstoffzelle, in diesem Fall die aus dem Clarity.

    Der Wasserdampf tröpfelt im Fall des höchsten Kondensierungsgrades einfach auf den Boden, der Strom fließt entweder direkt in den Antriebsstrang oder, wenn er dort gerade nicht gebraucht wird, in die Traktionsbatterie.

    Diese kann nicht nur überschüssige Energie aus der Brennstoffzelle speichern, sondern auch Rekuperationsenergie, also Energie, die beim Bremsen oder Bergabfahren anfällt. Mit der so gespeicherten Energie kann sie bei hohen Lasten die Brennstoffzelle unterstützen. Mercedes-Benz geht beim GLC F-Cell sogar so weit, eine derartig große Batterie einzubauen, dass man alleine mit der in ihr gespeicherten Energie Distanzen von über 50 Kilometern zurücklegen kann. Und weil die Montage eines zusätzlichen Steckers und ein paar weiterer Bauteile aus dem Regal jetzt den großen Aufwand nicht mehr bedeutet hat, machte Mercedes-Benz sein Brennstoffzellenauto gleich zum Plug-in-Hybrid, dessen Akku man an der Steckdose laden kann.

    foto: daimler
    Ein Herstellerfoto des Mercedes-Benz GLC F-Cell, natürlich mit den obligatorischen Windmühlen im Hintergrund.

    Dieses Konzept hat aber nicht nur Vorteile. Zum einen kommen zur ohnedies schon schweren Brennstoffzelle noch die schweren Akkus dazu. Je größer die Batterie, desto größer ist natürlich auch das schlechte Gewissen ob der verbauten Rohstoffe. Da kommen auch noch Platin und Palladium hinzu, die in der Brennstoffzelle verbaut sind. Zu allem Überfluss schlägt sich die große Batterie auch noch im Preis nieder – das Brennstoffzellenfahrzeug ist ohnehin schon teuer.

    foto: hyundai
    Ein Herstellerfoto des Hyundai Nexo ohne die obligatorischen Windmühlen im Hintergrund, dafür mit einem schönen See voller klarem, sauberen Wasser.

    Der Hyundai Nexo, ein über 4,6 Meter langer SUV, kostet ab 78.000 Euro. Der Toyota Mirai, eine 4,9 Meter lange Limousine, kostet keine zwei Tausender mehr. Außerdem ist die Auswahl an Ausstattungen begrenzt, und Toyota hat derzeit keine Werkstatt in Österreich, in der wasserstoffbetriebene Fahrzeuge serviciert werden können.

    Perspektivenwechsel

    Im Jahr 2018 wurden in Österreich sieben Fahrzeuge mit der Kraftstoffart Wasserstoff zugelassen. 2017 nicht ein einziges, 2016 waren es fünf. Das sind genauso viele, wie es Wasserstofftankstellen in Österreich gibt. Die stehen in Wien, Wiener Neudorf, Graz, Innsbruck und Asten.

    foto: toyota
    Ein Blick in den Toyota Mirai.

    Die Vorteile der Wasserstoffautos – hohe Reichweite, geringer Verbrauch, emissionsloses Fahren und schnelle Tankvorgänge – können die Nachteile noch nicht abfedern. Mitunter schaukeln sich die Herausforderungen gewissermaßen gegenseitig auf. So baut niemand Tankstellen, wenn es keine Autos gibt, die dort tanken wollen – während niemand Autos liefert, wenn es keine Tankstellen gibt. Ab Ende 2018 waren in Österreich 24 Fahrzeuge mit Brennstoffzelle zugelassen – bei einem Gesamtfahrzeugbestand von 6,9 Millionen Fahrzeugen. Da ist also Luft nach oben, bis man von einem Trend reden kann. (Guido Gluschitsch, 1.3.2019)

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