Brennstoffzellenautos: Wie "Zero Emission" im Alltag funktionieren kann

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Brennstoffzellenautos: Wie "Zero Emission" im Alltag funktionieren kann

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Reichweitentest: Mit der Brennstoffzelle quer durch Europa.

von Sebastian Schaal

600 Kilometer Reichweite, in drei Minuten aufgetankt: Mit einem Elektroauto unmöglich, mit einem Brennstoffzellenauto kein Problem. Wird die Tesla-Alternative so langstrecken- und alltagstauglich?

Wären die blauen Aufkleber nicht gewesen, hätte es wohl kein Passant gemerkt. Nahezu lautlos rollen die zehn weißen SUV durch die Straßen von Bergen. Die leisen Elektroautos sind in Norwegen keine Seltenheit. In keinem anderen Land der Welt ist die Dichte von stromgetriebenen Autos so hoch wie dort. In der Küstenstadt Bergen etwa fährt bereits jedes dritte Auto emissionslos, wie Paul Kaarbø stolz betont.

Auch ohne die vor kurzem ausgelaufenen üppigen Förderungen vom Staat, die der Elektromobilität in dem Land auf die Sprünge geholfen haben, dürften sich die Stromer weiter gut verkaufen. Norwegen ist nicht nur reich vom Öl, sondern auch reich an Wasserkraft – und damit an preiswerter und vor allem erneuerbarer Energie. Und wo der umweltfreundlich produzierte Strom vorliegt, kann dieser auch einfach und kostengünstig Autos unter Strom setzen.

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Die weißen SUV aber sind anders. Auf ihren Türen steht in großen Lettern „Fuel Cell“ oder „Powered by hydrogen“. Auch sie werden von Elektromotoren angetrieben. Diese ziehen ihren Strom aber nicht aus einer großen Batterie, sondern einer mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzelle. Es sind auch keine Prototypen: Seit 2013 verkauft Hyundai den iX 35 Fuel Cell als erster Hersteller in Serienproduktion – wenn auch noch in homöopathischen Stückzahlen.

Das Wichtigste über Wasserstoff und Brennstoffzelle

  • Wasserstoff und Brennstoffzelle

    Wasserstoff ist im Gegensatz zum Öl kein begrenzter Rohstoff. Es ist das am häufigsten vorkommende chemische Element. Größter Erzeuger ist die chemische Industrie, die Wasserstoff als Neben- oder Koppelprodukt herstellt. Allein damit könnten in Deutschland nach Angaben des Technologiekonzerns Linde 750.000 Fahrzeuge betrieben werden.

  • Das Prinzip

    Das Prinzip ist einfach, die technische Umsetzung aber anspruchsvoll: Bei der energieaufwendigen Elektrolyse wird Wasser mit Hilfe von Elektrizität in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Wasserstoff ist ein flüchtiges und reaktionsfreudiges Gas, das nur unter hohem Druck oder extrem gekühlt gelagert werden kann.

  • Wirkungsweise

    In einer Brennstoffzelle erzeugen Wasserstoff und Sauerstoff an einer Membran in einer sogenannten kalten Verbrennung Elektrizität. Dabei entsteht auch Wärme. Das Abgas ist Wasserdampf. In einem Auto kann mit einer Brennstoffzelle ein Elektromotor angetrieben werden.

  • Umstrittene Erzeugung

    Umstritten ist aber die Erzeugung des Wasserstoffs. Bislang wird der Energieträger zu 90 Prozent aus dem fossilen Rohstoff Erdgas hergestellt. Während aus dem Auspuff eines Brennstoffzellenautos nur Wasserdampf entweicht, wird bei der Herstellung des Wasserstoffs das klimaschädliche Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Wird Wasserstoff aber mit Hilfe von Strom aus Windenergie oder Photovoltaik gewonnen, ist die Klimabilanz deutlich besser.

  • Reichweite

    Die Reichweite von Autos mit Brennstoffzelle ist deutlich größer als die der batteriegetriebenen Fahrzeuge. Ein Beispiel: Eine Mercedes-Benz B-Klasse mit Brennstoffzelle hat nach Unternehmensangaben eine Reichweite von 385 Kilometern, der Elektro-Smart mit Batterie kann bis zu 135 Kilometer zurücklegen.

Kaarbø setzt in die Technologie große Hoffnungen. Der Lokalpolitiker der Region Hordaland, in der Bergen liegt, will sich nicht nur auf Elektroautos verlassen, wenn er über seine Pläne für einen umweltfreundlichen Transport redet. Während Deutschland noch über Sinn oder Unsinn der Kaufprämie für batterieelektrische Autos diskutiert, denkt die Politik in Norwegen bereits wieder einen Schritt weiter. Vielleicht zu weit?

Norwegen, das gelobte Land der Elektromobilität

Das Prinzip ist denkbar einfach: Statt den Strom in großen und schweren Batterien an Bord des Elektroautos zu speichern, wird er erst im Auto erzeugt. In der Brennstoffzelle wird mit reinem Wasserstoff aus dem Tank und Sauerstoff aus der Umgebungsluft Strom produziert, der dann die Elektromotoren antreibt. Einziges Nebenprodukt des Mini-Kraftwerks ist pures Wasser.

In einem Auto heißt das: Statt für 200 Kilometer Reichweite stundenlang laden zu müssen, ist der Wasserstofftank in wenigen Minuten wieder voll. Eine Tankladung soll laut Hyundai beim iX 35 für 594 Kilometer reichen. Das sind Werte, die keinen Vergleich mit einem Benziner scheuen müssen.

Im Gegensatz zu Elektroautos sind Brennstoffzellenautos mit einer Tankdauer von drei Minuten langstreckentauglich – in der Theorie. Eine Fahrt von Bergen nach Düsseldorf zeigt, wie sich die Brennstoffzelle wirklich schlägt.

Diese Zahlen sind auch in den Chefetagen der deutschen Autokonzerne bekannt. Nicht nur, weil sie den Hyundai selbst ausführlich getestet haben. Sondern vor allem, weil sie selbst seit Jahren an der Technologie forschen. Volkswagen, Audi und BMW haben immer wieder einzelne Prototypen vorgestellt.

„Wasserstoff ist das bessere Öl. Und es ist Zeit für einen Ölwechsel“, pries Daimler-Chef Dieter Zetsche noch im Jahr 2011. Damals zeigte Mercedes die fünfte Generation seiner Brennstoffzellen-Studien. Seit dem hat die B-Klasse F-Cell unzählige Testkilometer abgespult – über eine sündhaft teure Kleinserie ist sie aber nie hinaus gekommen.

Die Führung bei den Brennstoffzellenautos, in der Branche FCEV abgekürzt (Fuel Cell Electric Vehicle, in Unterscheidung zu den BEV Battery Electric Vehicle), haben stattdessen die Asiaten übernommen. Toyota hat mit dem Mirai ein Serienmodell im Angebot, Honda den FCV und eben Hyundai den iX 35.

In diversen Tests haben die Brennstoffzellenautos bereits bewiesen, dass sie im Alltag eines Berufspendlers ohne große Probleme einen Benziner oder Diesel ersetzen können. Doch auch wie bei den BEV liegt die deutlich größere Herausforderung für die FCEV nicht im Alltag mit Fahrten von unter 50 Kilometern, sondern auf der Langstrecke.

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