Dass der Elektromotor das Auto der Zukunft antreiben wird, ist unstrittig. Die Frage ist nur, woher der Motor seine Energie beziehen wird – aus einem Akku oder aus einer Brennstoffzelle, in der Wasserstoff genutzt wird? Auf dem Papier ist Wasserstoff der klare Sieger. Die Brennstoffzelle ist in der Herstellung zwar kompliziert, verbraucht dafür aber weniger seltene Rohstoffe als ein Akku. Der Vorteil von Wasserstoff: Durch eine Brennstoffzelle entsteht als Abgas nur Wasser.
Toyota hat mit dem Mirai seit 2015 ein Auto auf dem Markt, das von einer Brennstoffzelle angetrieben wird. Immerhin hat Toyota mittlerweile mehr als 4.000 Stück weltweit absetzen können – zu einem Preis von rund 78.000 Euro. Im Rahmen einer Testfahrt konnten wir den Mirai auf der Strecke zwischen Hamburg und Stuttgart ausprobieren.
Die E-Motoren des Toyota surren fast lautlos, von der Brennstoffzelle ist nichts zu hören. Toyota gibt eine maximale Reichweite von 500 Kilometer an. Die erreicht man aber nur, wenn man mit 80 km/h hinter einem LKW auf der Autobahn entlang schleicht. Realistisch sind aber durchaus 320 Kilometer, wenn man nicht schneller als 130 km/h fährt.
Tanken geht schnell
Der größte Unterschied zu einem Fahrzeug mit Akku ist der Tankvorgang. Während ein Tesla rund 80 Minuten an einem Supercharger benötigt, um die Batterie wieder voll zu bekommen, dauert der Tankvorgang für circa vier Kilogramm Wasserstoff bei einer Betankung mit 700 bar ungefähr drei bis vier Minuten. Der Vorgang selber erinnert an das „normale“ Tanken von Benzin oder Diesel – Tankrüssel drauf, arretieren, los geht’s. Ein Riesenvorteil für die Brennstoffzelle.
Bei dem derzeitigem Stand der Technik ist das Problem für viele Fahrer nicht unbedingt die Reichweite der Akkus, sondern die Ladezeit. Je größer der Akku, desto länger die Ladezeit. Eine Fahrt von Hamburg nach München verlängert sich dann schnell um zwei Stunden, während man mit der Brennstoffzelle kaum Zeit beim Nachtanken verliert.
Auf unser Fahrt konnten wir die Vorteile einer Brennstoffzelle erleben. Zwar muss man die Autobahn kurz verlassen, aber die von uns besuchten Tankstellen lagen innerhalb von zwei bis drei Kilometern an der Autobahn. Der Tankvorgang ist kinderleicht und geht rasend schnell. Allerdings gibt es noch erhebliche Unterschiede beim Preis.
Der schwankt zwischen 9,50 Euro/kg und 3,80 Euro/kg. Das hängt damit zusammen, wie der Wasserstoff hergestellt wurde. Tankt man das Abfallprodukt einer Chemiefirma, ist es günstiger, als wenn der Wasserstoff regenerativ erzeugt wurde. Der Verbrauch unseres Testfahrzeugs lag bei konstant 130 km/h bei rund 1,2 kg pro 100 km.
Bisher gibt es in Deutschland allerdings nur 30 Wasserstofftankstellen. Bis Ende 2018 sollen es 100 sein, verspricht die für den Aufbau der Tankstellen zuständige Firma H2 Mobility. 2023 sollen es dann 400 sein. Damit wären dann zumindest in Deutschland flächendeckend Wasserstofftankstellen eingerichtet.
Das klingt zunächst alles sehr verlockend. Allerdings gibt zwei Probleme mit dem Wasserstoff: Zum einen ist es die Brennstoffzelle, deren Herstellungskosten mehr als die Hälfte des Preises für ein Auto ausmachen. Zum anderen ist es der Wasserstoff selbst. Die Herstellung verbraucht mehr Energie, als man am Ende damit spart.
Wasserstoff wird schon jetzt in Mengen produziert
Toyota beruft sich darauf, dass Wasserstoff bei verschiedenen Industrieprozessen sowieso anfalle und dieser bisher ungenutzt geblieben sei. Allein im Großraum Köln werden jährlich 20 Tonnen Wasserstoff ungenutzt in die Umwelt entlassen. Damit könnten ein Jahr lang 1.000 Busse betrieben werden, hat die Initiative HyCologne ausgerechnet. 15 Millionen Tonnen Wasserstoff werden jedes Jahr schon jetzt produziert, so der Verband. Damit ließen sich 250 Millionen Autos mit einer Brennstoffzelle antreiben, die dann 20.000 Kilometer pro Jahr fahren könnten.
Wasserstoff kann auch durchaus regenerativ erzeugt werden. In der Nähe von Mainz steht neben ein paar Windmühlen eine neue Anlage, die Wasserstoff herstellt. Die Kraft des Windes treibt Brennstoffzellen an, in denen Wasserstoff hergestellt wird. Ungenutzter Wasserstoff wird in die Gasleitungen der Stadt gegeben. Stehen die Windräder still, greift man auf normalen Strom zurück.
Also doch Wasserstoff statt Akku?
Was die Reichweite und Reibungslosigkeit angeht, gewinnt der Wasserstoff um Längen. Er fällt jedoch zurück, wenn man ihn mit einem Akku vergleicht, der mit regenerativ erzeugtem Strom gefüttert wird. Warum sollte man diesen Strom nehmen und Wasserstoff erzeugen, also Energie bei der Umwandlung verlieren?
Ein Akku hat mittlerweile eine ähnliche Reichweite und ist günstiger als die (noch) teure Wasserstofftechnologie. Außerdem wird mehr Geld in die Ladeinfrastruktur gesteckt. Es spricht also viel für den Akku, auch wenn es noch einige ungelöste Probleme rund um die Herstellung und das Recycling des Akkus gibt.