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Batterie für die Kurz-, Wasserstoff für die Langstrecke

Für einen künftigen Mix aus reinen Batterieautos und mit "grünem" Wasserstoff gespeisten Brennstoffzellen-Fahrzeugen spricht sich eine Studie des Ingenieursvereins VDI und des Branchenverbandes VDE aus. Die Brennstoffzellen-Technologie in Fahrzeugen sei zwar noch deutlich ineffizienter, biete aber Vorteile bei Reichweite und Infrastruktur.


Wenig befahrene Autobahn mit Grünstreifen
Kostenoptimum: Brennstoffzellen-Fahrzeuge eignen sich besser für Langstrecken. (Foto: Mabel Amber/​Pixabay)
 

Das Auto im Winter warm bekommen? Nutzer herkömmlicher Pkw machen sich da wenig Gedanken: Nach ein paar Kilometern sorgt die Abwärme des Motors dafür, dass man im Fahrgastraum keine kalten Füße haben muss. Reine Batterie-Autos müssen diese Heizenergie aus ihrem Stromspeicher abzweigen, was die Reichweite deutlich verringern kann.

Dieses praktische Problem ist laut der jetzt vorgelegten Studie "Brennstoffzellen- und Batteriefahrzeuge" einer der – weniger wichtigen – Gründe, weshalb eine brennstoffzellenbasierte E-Mobilität nicht nur Treibhausgase reduzieren kann, sondern "weitaus einfacher umzusetzen" sei als die Batterievariante.

Als weiteren Vorteil der Brennstoffzellenfahrzeuge sehen die Autoren vom Ingenieursverein VDI und dem Branchenverband VDE eine deutlich schnellere Betankung. Hinzu komme die größere Reichweite bei zugleich größerer Nutzlast – Batterieautos müssen bekanntlich für größere Reichweiten auch schwerere Akkus mit sich führen.

Zudem ließen sich bestehende Tankstellen schnell erweitern und an eine Wasserstoff-Infrastruktur anpassen. Weil Brennstoffzellenfahrzeuge mehr Komponenten benötigen, wie sie vom bisherigen Verbrennungsmotor bekannt sind, würden in der Branche auch möglicherweise nicht so viele Arbeitsplätze wegfallen.

Wasserstoff für NRW

Eine "Wasserstoffstudie Nordrhein-Westfalen" legte das Wirtschaftsministerium des Landes jetzt vor. Die Studie bescheinigt dem Wasserstoff ein großes Potenzial für ein klimaneutrales Energiesystem sowie positive Effekte auf Wertschöpfung, Arbeitsmarkt und eine geringere Abhängigkeit von Energieimporten. Durch die breite Verwendung von Wasserstofftechnologien könnten in NRW bis zu 130.000 Arbeitsplätze entstehen.

Aus grünem Wasserstoff hergestellte "E-Fuels" gewinnen derzeit an politischen Sympathien. So will Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer (CSU) im Rahmen des Klimakabinetts ein Förderprogramm in Milliardenhöhe für die Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie als Antrieb für Autos auflegen. "Wir gehen voll auf saubere Treibstoffe", kündigte Scheuer an.

Allerdings nutzen Batteriefahrzeuge zurzeit die eingesetzte Primärenergie "mindestens um den Faktor zwei effizienter als Brennstoffzellenfahrzeuge", beziffert die VDI/VDE-Studie den entscheidenden Nachteil des Wasserstoffantriebs. Anders gesagt: Für die gleiche Fahrleistung verbrauchen Brennstoffzellen-Autos mindestens die doppelte Menge an Ausgangsenergie.

Für Studien-Mitautor Andreas Schamel, bis 2018 Ford-Forschungsdirektor in Aachen, kann deshalb eine Kombination beider Systeme ein "Kostenoptimum" ergeben: Batterieautos für kürzere Strecken und Brennstoffzellenfahrzeuge für Langstrecken.

Beide Antriebe sind rohstoffintensiv

Wie die Studie hervorhebt, tritt bei beiden Antriebsarten die gewünschte CO2-Reduktion aber nur ein, wenn der Strom für die Batterie und für die Produktion des Wasserstoffs aus erneuerbaren Quellen stammt.

"Zudem ist es relevant, wie die Rohstoffe gewonnen und die Batterien und Brennstoffzellen hergestellt werden", erläuterte Mitautorin Angelika Heinzel vom Zentrum für Brennstoffzellentechnik in Duisburg.

Deshalb seien sorgfältige Analysen des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen im gesamten Lebenszyklus und eine erhöhte Recyclingquote unabdingbar. Auch benötigten beide Technologien Rohstoffe, die nicht unbegrenzt zur Verfügung stünden, schränkte Heinzel weiter ein.

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