Batterie oder Brennstoffzelle – wie sieht die Zukunft des Autos aus?

Die Zulassungszahlen für Elektroautos steigen, und es kommen mehr und mehr Modelle auf den Markt. Viele Experten sehen den Durchbruch der leisen Elektroautos nun endlich bevorstehen. Auf der anderen Seite hören wir immer wieder die Meinung, dass der Elektromobilität zwar die Zukunft gehöre, aber nicht mit großen Batterien, sondern angetrieben von Brennstoffzellen und dem Energieträger Wasserstoff.

Diese Meinung wird nicht nur von Online-Kommentatoren, TV-Prominenten und einigen Politikern vertreten, die in der Regel eher durch Meinung als durch Ahnung glänzen, sondern auch von ernst zu nehmenden Stimmen. So setzt zum Beispiel Toyota in Entwicklung und öffentlichen Bekenntnissen auf den Wasserstoff – immerhin der zweitgrößte Automobilhersteller weltweit.

Brennstoffzelle oder Batterie? Argumente statt Glaubensfrage

Daher lohnt es sich, die wichtigsten Argumente in dieser Auseinandersetzung zu beleuchten. Ich möchte allerdings gleich etwas vorausschicken: Es geht NICHT um den Einsatz von Wasserstoff als Energieträger an sich, oder auch nur im Verkehrssektor allgemein. Es geht einzig und allein um den sogenannten motorisierten Individualverkehr, sprich Autos.

Und etwas Anderes ist auch klar: Batterie oder Brennstoffzelle – deutlich besser als Verbrenner sind beide Antriebe allemal. Denn die wichtigsten Vorteile bieten sie beide: Autos mit Batterie oder Brennstoffzelle stoßen im Betrieb keine schädlichen Emissionen aus. Das ist gut für unser aller Gesundheit und für das Klima – umso mehr, je höher der Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung ist. Denn Strom wird nicht nur gebraucht, um Elektroautos anzutreiben, sondern auch um den Wasserstoff für die Brennstoffzellen zu erzeugen.

Wir von SENEC sind Akkuexperten, und für uns gehören Elektroautos mit Batterie zum Energie-Ökosystem eines Haushalts, das aus der Kraft der Sonne gespeist werden sollte. Daher ist für uns klar, welche Technologie das Rennen machen sollte. Denn Wasserstoff, auch grünen, wird nicht jeder Hausbesitzer mit seiner eigenen Photovoltaikanlage selbst erzeugen, um ihn dann zuhause in sein E-Auto zu laden.

Wie sieht es nun aus, wenn wir das Gesamtsystem betrachten? Ich möchte mich nicht aufhalten mit Debatten zu Ladeinfrastruktur oder Rohstoffen. Das sind technisch lösbare Probleme, die bei weiterer Verbreitung der jeweiligen Technologie überwunden werden können. Es geht um Vor- und Nachteile, die bleiben.

Und da gibt es einige klare Vorteile für den Wasserstoff:

• Er lässt sich aus Wasser gewinnen,
• lange lagern,
• gut transportieren,
• hat eine sehr hohe Energiedichte,
• lässt sich für den Autofahren schneller tanken als Benzin oder Diesel
• und hat eine große Reichweite pro Tankfüllung.

Die Autofahrer müssen sich also nicht umgewöhnen, und aus den Diskussionen wissen wir ja, dass das für viele eine große Rolle spielt. Außerdem sind die Autos um einiges leichter.

Das klingt erst einmal sehr gut und bei U-Booten funktioniert der Brennstoffzellen-Antrieb ja schon seit langem (der Vorteil, mit Brennstoffzellenantrieb von feindlichen Schiffen nicht geortet werden zu können, spielt im Straßenverkehr aber eher eine untergeordnete Rolle).

Weniger effizient und teurer als Batterien

Warum also bauen nicht alle Brennstoffzellenautos? Warum gibt es fast keine Modelle auf dem Markt und gerade einmal 86 Wasserstofftankstellen in ganz Deutschland, im Vergleich zu mehr als 60.000 Ladestationen für E-Autos?

Sprich: Warum haben die Batterie-Elektroautos die Nase so weit vorn?

Dafür gibt es im Wesentlichen zwei Gründe, die eng zusammenhängen: Die mangelnde Effizienz und die hohen Kosten.

Ein Brennstoffzellenauto kommt durch die aufwändigen Umwandlungsprozesse auf einen Wirkungsgrad von 25 bis 35 Prozent. Die meiste Energie wird für Anderes genutzt, nicht aber zum Antrieb des Autos.

Fast die Hälfte der Energie muss für die Herstellung des Wasserstoffs durch Elektrolyse aufgewendet werden. Davon geht noch einmal knapp die Hälfte beim Umwandeln von Wasserstoff in Strom im Fahrzeug verloren.

Damit ist das Brennstoffzellenauto zwar immer noch effizienter als ein Verbrenner, der nur auf einen Gesamtwirkungsgrad von 10 bis 20 Prozent kommt. Dem batteriebetriebenen Elektroauto mit einem Wirkungsgrad von 70 bis 80 Prozent ist es aber deutlich unterlegen. Und das wird auch durch technologische Weiterentwicklungen nicht zu ändern sein.

Das bedeutet im Umkehrschluss, dass für eine nachhaltige Mobilität ein Vielfaches mehr an Ökostrom benötigt wird, wenn sie auf Brennstoffzellenautos beruht, als es bei Elektroautos mit Batterie der Fall ist. Es müssen also auch noch viel mehr PV-Anlagen und Windenergieanlagen gebaut werden, um die ineffiziente Nutzung des Stroms auszugleichen.

Dass die gleichen Politiker, die laut nach Wasserstoff rufen, auf der anderen Seite den Ausbau der Erneuerbaren blockieren, ist ein Widerspruch, der da wenig Hoffnung keimen lässt.

In Verbindung mit dem notwendigen Aufbau einer Transport- und Ladeinfrastruktur, die bislang nur rudimentär vorhanden ist, würde das den Umstieg auf Brennstoffzellen viel zu teuer machen. Eine Untersuchung des Umweltbundesamtes hat ergeben, dass von allen Optionen zum klimagerechten Umbau des Verkehrssektors die Wasserstoffnutzung über Brennstoffzellen die teuerste Option ist.

Gegenüber der direkten Nutzung von Strom in Elektroautos (Batteriefahrzeuge) würden Mehrkosten von etwa 600 Milliarden Euro zwischen 2020 und 2050 anfallen. Das ist volkswirtschaftlich nicht zu vertreten.

Nachhaltige Technologie nicht erst am Sankt Nimmerleinstag

Aus diesen genannten Gründen macht es keinen Sinn, auf das Wasserstoffauto zu „warten“, wie manche sich das wünschen. Der Verkehrssektor muss endlich seinen Beitrag zum Klimaschutz leisten – und die Technologie dafür ist vorhanden. Täglich werden neue Ladestationen eröffnet, und es kommen neue, für viele Menschen bezahlbare E-Auto-Modelle auf den Markt. Das Rennen ist entschieden, und das aus guten Gründen. Den Durchbruch der Elektromobilität jetzt noch mit Verweis auf die Brennstoffzelle und eine angeblich notwendige „Technologieoffenheit“ zerreden und aufhalten zu wollen, verlängert nur das Sterben der Verbrenner.

Um es noch einmal klar zu sagen: Selbstverständlich brauchen wir die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie, und zwar auch im Verkehr. Es ist aber zielführender und effizienter, sich auf die Anwendungen zu konzentrieren, in denen diese Technologie ihre Vorzüge zur Geltung bringen kann. Das ist der Langstreckenverkehr, sei es mit Schiffen, Flugzeugen, LKWs oder auch Zügen. Für PKWs sollten wir alles daransetzen, batterie-elektrische Autos voranzubringen – am besten mit Strom vom eigenen Dach.