Grundsätzlich ist Wasserstoff als Antriebsquelle eine gute Idee, weil er bei der Verwendung KEINE Schadstoffe an die Umwelt abgibt. Leider gibt es noch einige wesentliche Argumente, dass Wasserstoff in kleinen Fahrzeugen nicht sinnvoll zu verwenden ist.
- Die Tanks sind relativ groß und müssen hohem Druck standhalten
- Der Inhalt dieser Tanks ist star flüchtig
- Tankstellen sind nicht flächendeckend verfügbar
- Erzeugung und Transport ist mit hohem technischen Aufwand verbunden
- Beim Transport geht mehr als die Hälfte der Energie verloren
- Das schnelle “Tanken” klappt nur bedingt
Herstellung von Wasserstoff
Der Strombedarf für die Herstellung von Wasserstoff im Elektrolyseverfahren liegt derzeit bei ca. 55 kWh / kg.
Bei einem angenommenem Wirkungsgrad von > 60 Prozent. Für die Erstellung von 1 kg Wasserstoff ist die neunfache Menge Wasser notwendig, also neun Liter.
Die Erzeugung von Wasserstoff aus Strom Überproduktion ist damit also wenig sinnvoll!
Wer rechnen kann, der wird schnell erkennen, dass es wesentlich wirtschaftlicher ist die 55 kWh in einen Batteriespeicher reinzuladen, als daraus Wasserstoff zu produzieren! Es sollte also ein größerer Fokus auf effiziente Speicherung von Strom gelegt werden, wie das Tesla in einige Pilotprojekten schon macht.
Lagerung und Transport
Wasserstoff muss unter hohem Druck gelagert werden! Beim Transport und beim Umfüllen geht jedes Mal ein Teil des Wasserstoffs verloren. Pro “Umfüll Aktion” zwischen 20% – 25%. Da er für die Lieferung an die wenigen Tankstellen mindestens 2 x umgefüllt werden muss, beträgt der Verlust durch den Transport schon mal ca. 50%. Um dann im Fahrzeug aus dem Wasserstoff Strom zu generieren, verliert man nochmal ca. 25%. Das macht in Summe einen Wirkungsgrad über die gesamte Lieferkette von Erzeugung bis zu der umgesetzten Energie auf der Achse im Auto gerade mal 25% – 35%. Da ist ein moderner Diesel Motor mit 35% – 50% Wirkungsgrad schon effizienter. Ein Elektroauto mit ca. 95% Wirkungsgrad nahezu unschlagbar!
Wasserstoffautos
Was nicht immer klar kommuniziert wird ist, dass Wasserstoffautos eigentlich Elektroautos sind. Da die durch Wasserstoff erzeugte Energie im Fahrzeug nur mit gleichbleibender Leistung erzeugt werden kann, muss eine Batterie für dynamische Leistungsabgabe dazwischen geschaltet werden.
Die Umwandlung von Wasserstoff in Strom technisch sehr aufwändig. Ein Wasserstoffauto ist daher noch wesentlich komplexer aufgebaut, als ein Hybrid Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Die Batterie kann allerdings wesentlich kleiner sein, als im Elektroauto, da sie nur als Zwischenpuffer verwendet wird.
Der Verbrauch eines derzeit erhältlichen Wasserstoffautos ist ca. 1 kg / 100km. Bei einem Preis von ca. 9,- / kg kommt man keinesfalls auf die Kosten eines vergleichbaren Diesel oder gar Benzinfahrzeuges. Wasserstoff ist also richtig teuer und die Autos sind technisch sehr komplex und daher ähnlich Fehleranfällig wie PHEV Fahrzeuge.
Wasserstoff Tanken
Da Wasserstoff nicht wie Strom über Leitungen transportiert werden kann, muss er im LKW angeliefert und in Hochdrucktanks gelagert werden. In Österreich gibt es derzeit 5 Tankstellen, in Deutschland ca. 90. Das bedeutet eine Flächendeckende Versorgung ist derzeit NICHT möglich!
Für das Betanken muss Wasserstoff unter hohem Druck “vorgelagert” werden. Wenn man an der Zapfsäule der erste ist, dann dauert eine Betankung ca. 5 Minuten. Ist man der dritte hintereinander in kurzer Zeit, dann dauert es bis zu 15 Minuten, bis der nötige Druck wieder aufgebaut ist. Erst DANACH kann wieder „schnell“ getankt werden. Das bedeutet, dass unter schlechten Bedingungen eine Betankung auch schon mal 20 Minuten dauern kann!!
In dieser Zeit haben ich einen Tesla Model 3 von 0% auf 80% geladen, wenn alles passt!
Fazit:
Wasserstoff Antrieb macht in PKWs noch für mindestens 5-10 Jahre KEINEN Sinn. Ob es danach neue Technologien gibt, die das ändern werden wir sehen.
Allerdings geben viele Fahrzeughersteller ihre Wasserstoffpläne inzwischen wieder auf, wie man hier lesen kann.
Für größere Fahrzeuge wie Lokomotiven, Fähren oder andere kann es durchaus sinnvoll sein Wasserstoff zu verwenden.
Speziell überall dort wo Effizienz nicht der wesentliche Wirtschaftsfaktor, und genug Platz ist für große Tanks ist kann es sinnvoll sein ihn einzusetzen…
einige meiner Quellen:
Studie: direkte Nutzung von Elektrizität in Autos sinnvoller
Businessinsider.de – Wasserstoffträume
Auto Motor Sport – Wasserstoff schöngerechnet
Efahrer – warum Wasserstoff keine Chance hat
Tesla – größtes virtuelles Kraftwerk in Australien