Der japanische Autokonzern Toyota investiert in den Ausbau der Brennstoffzelle. Das Unternehmen erwartet, dass der weltweite Absatz von Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen (FCEV) nach 2020 deutlich zunehmen wird: von heute 3.000 auf mindestens 30.000 pro Jahr.
Brennstoffzellen erzeugen die Bordelektrizität von Elektrofahrzeugen aus Wasserstoff und Sauerstoff. Dazu ist es erforderlich, den explosiven Wasserstoff-Brennstoff in einem Tank zu speichern. Die Technologie ermöglicht es, Fahrzeuge emissionsfrei anzutreiben. Aus dem Auto strömt nur Wasserdampf.
Allerdings: Die Herstellung des Wasserstoffs ist in der Regel nicht emissionsfrei. Er wird petrochemisch oder aus elektrischer Energie gewonnen. Laut Toyota betragen die CO2-Emissionen nach aktuellem Strommix 121 Gramm pro Kilometer. Mit Strom aus rein regenerativen Quellen wären die CO2-Emissionen gleich Null.
Um sich auf das erwartete Wachstum vorzubereiten, will Toyota zwei neue Großanlagen bauen: ein neues Gebäude in der Nähe der ursprünglichen Automobilfabrik von 1938 (Honsha Olant, Toyota City), wo die Massenproduktion von Brennstoffzellen entsteht, und eine neue Produktionslinie zur Herstellung von Hochdruck-Wasserstofftanks in einer bestehenden Fabrik. Diese sind aus extra dicker Kohlefaser und so gebaut, dass sie bei Unfällen großen Stößen standhalten.
Toyota gehört zu den Pionieren der Wasserstofftechnologie in der Autoindustrie. Der Konzern erforscht sie seit mehr als 20 Jahren und bietet sie seit Dezember 2014 mit der Brennstoffzellen-Limousine Mirai serienmäßigen an. Bislang allerdings nur in Kleinserie.
Die jährliche Produktion und der jährliche Absatz stiegen von rund 700 Einheiten im Jahr 2015 auf rund 2.000 Einheiten im Jahr 2016 und etwa 3.000 Einheiten im Jahr 2017. Toyota hat das Ziel, den Umsatz in den 2020er Jahren auf bis zu 30.000 Einheiten zu erhöhen. Gegenwärtig wird der Mirai in elf Ländern verkauft: Japan, den USA und neun Ländern in Europa, darunter Deutschland für knapp 80.000 Euro.
Ein Hindernis für die Eroberung des Automarktes bleibt neben dem hohen Preis und der geringen Modellauswahl das Tankstellennetz: Dem Branchendienst Ecomento zufolge gibt es in Deutschland insgesamt 45 Tankstellen für Wasserstoff. Damit besitzt die Bundesrepublik das derzeit weltweit zweitgrößte Netz vor den USA (40 Tankstellen). Auf Platz eins liegt laut Ecomento mit 91 öffentlichen Wasserstoff-Tankstellen Japan.
Auch Daimler erprobt Brennstoffzelle
Auch andere Autokonzerne entwickeln Brennstoffzellen-Fahrzeuge: Mercedes-Benz bereitet sich auf die Serienproduktion des GLC F-Cell vor. Er kombiniert die Brennstoffzellen- und Batterietechnik zu einem rein elektrischen Plug-in-Hybrid mit 147 kW Leistung und einer Reichweite von 437 Kilometern. Den Ingenieuren ist es zuletzt gelungen, das Aggregat 30 Prozent kompakter zu bauen. Es passt damit erstmals in einen konventionellen Motorraum. Wie der Mirai soll der Mercedes auch binnen drei Minuten aufgetankt werden können.
Bereits 1994 hat Mercedes-Benz das erste Brennstoffzellenfahrzeug vorgestellt – den Necar 1. Weitere Fahrzeuge folgten, bis hin zur A-Klasse F-Cell Flotte (2003). Für Aufmerksamkeit sorgte 2011 der F-Cell World Drive, die erste Weltumrundung mit Brennstoffzellenfahrzeugen des Herstellers.
Audi bedient das Wasserstoff-Segment mit dem h-tron quattro concept von 2016. Seine Brennstoffzelle leistet bis zu 110 kW. Die zusätzliche Batterie liefert bis zu 100 kW für ein kurzzeitiges Boosten. Tank und Batterie reichen für eine Distanz von 600 Kilometern.
BMW sieht die Brennstoffzelle wegen ihrer Langstreckentauglichkeit als Ergänzung zu den batterieelektrischen i-Modellen sowie den Plug-In-Hybrid-Serienmodellen. Die Hersteller kooperiert auf diesem Gebiet seit 2012 mit Toyota und experimentierte bislang mit umgerüsteten 5er GT und i8.