Das Brennstoffzellen-Auto wird Realität - Auto

Auto-Umweltliste
Das Brennstoffzellen-Auto
wird Realität
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Auto-Umweltliste 2016
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© Toyota
Wasserstoffbetriebene Testautos sind bereits seit über 20 Jahren
auf unseren Strassen anzutreffen. Verschiedene Autokonzerne
tüfteln mehr oder weniger intensiv an der abgasfreien Brennstoff­
zellen-Technologie. Schon mehrmals wurde die baldige Serienreife
angekündigt. Nun ist es wieder so weit – und diesmal könnte es
klappen.
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Angetrieben wird ein Brennstoffzellen-Fahr­
zeug von einem normalen Elektromotor. Im
Gegensatz zum konventionellen Elektro­auto
wird die Energie für den Vortrieb nicht in
­einer Batterie, sondern in Form von Wasser­
stoff (H2 ) in einem Druckbehälter mitgeführt.
In der Brennstoffzelle reagiert der Wasser­
stoff kontrolliert mit Sauerstoff (O2 ) aus der
Umgebungsluft. Dank dieser chemischen
Reaktion wird der benötigte Strom direkt an
Bord produziert. Gleichzeitig kann das
Problem der oft zu geringen Batteriekapazität
und des hohen Akkugewichts elegant umschifft werden. Im Vergleich zu einem Auto
mit klassischem Verbrennungsmotor kommt
aus dem Auspuff statt des stinkenden Abgas­
cocktails reiner Wasserdampf.
nen sich Plug-in-Hybride aus Umweltsicht
nicht, denn bei Distanzen über die Batterie­
reichweite hinaus sorgt ein Benzin- oder
Dieselmotor mit entsprechen hohen Klima­
gasemissionen für den Antrieb.
Vollgetankt in drei Minuten
Zwei weitere Vorteile gegenüber den reinen
Batterieautos sprechen für den Brennstoff­
zellen-Antrieb: Das Tanken dauert nur drei bis
fünf Minuten, während selbst die Schnell­
ladung einer Batterie mindestens 30 Minuten
in Anspruch nimmt. Ist das Auto vollgetankt,
schafft man eine Fahrt von 400 bis 700 Kilo­
metern, je nach Grösse des Tanks und des
Drucks, unter dem der Wasserstoff darin gespeichert wird. Technisch ist es heute möglich, voll alltagstaugliche Fahrzeuge zu bauen,
die keine Wünsche offen lassen.
Toyota und Hyundai wagen Markteinführung
Diesbezüglich zuversichtlich zeigen sich immer mehr Autobauer, in erster Linie Konzerne
aus Japan. Doch auch die VW-Tochter Audi
wäre produktseitig mit dem A7 h-tron parat.
Hybrid-Pionier Toyota scheint sich seiner
Sache ziemlich sicher zu sein: Seit Ende 2014
in Japan und seit letztem Jahr in Europa ist
das Brennstoffzellen-Fahrzeug der oberen
Mittelklasse mit dem klingenden Namen Mirai
( japanisch für Zukunft) erhältlich. In der
Schweiz könnte die Markteinführung dieses
Jahr erfolgen. Toyota räumt dem Brennstoff­
zellen-Auto gegenwärtig die besseren
Zukunfts­chancen ein als dem rein batterieelektrischen Antrieb und konzentriert sich auf
die klassischen Hybrid- sowie auf die neuen
Brennstoffzellen-Modelle. Einen ähnlichen
Weg beschreitet Hyundai mit dem in der
Schweiz bereits seit letztem Jahr erhältlichen
Kompakt-SUV ix35 fuel cell. Und wenn Honda
seinen Clarity dieses Jahr wie geplant an den
Start bringt, könnte das erste Brennstoff­zellenTrio bald komplett sein.
Die Achillesferse der noch jungen Technik ist
ihre Wirtschaftlichkeit. Elektroautos nutzen
den produzierten Strom nach der Zwischen­
speicherung in der Batterie direkt für den
Antrieb. Für den Betrieb der Brennstoffzelle
muss zuerst Wasser durch Elektrolyse in
Wasser- und Sauerstoff aufgespalten werden.
Dieser Umweg senkt den Wirkungsgrad und
ist teuer. Dazu ist auch der Preis für die im
Fahrzeug verbaute Brenn­stoffzellen-Techno­
logie aktuell noch sehr hoch. Angesichts der
niedrigen Benzin- und Dieselpreise dürften
sich Brennstoff­zellen-Autos kaum in naher
Zukunft etablieren.
Andererseits verlangen die kürzlich an der
UN-Klimakonferenz in Paris vereinbarten
­ambitionierten Klimaziele beherzte staatliche
Eingriffe, um den Strassenverkehr von fossilen Energieträgern abzukoppeln. Der Wirt­
schaft­lichkeit am nächsten kommen unter
den gegenwärtigen Bedingungen Elektro­
autos mit geringer Batteriekapazität für den
lokalen Einsatz, gefolgt von Plug-in-Hybriden
und Brennstoffzellen-Fahrzeugen. Für regelmässige Fahrten über grosse Distanzen eig2
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Selbstverständlich ist die Umweltbilanz von
Brennstoffzellen-Autos nur optimal, wenn der
Wasserstoff mit erneuerbaren Energien produziert wurde. Sollten dereinst viele wasserstoffbetriebene Autos herumfahren, wird die
Versorgung mit der nötigen Menge an nachhaltig produziertem Wasserstoff zur Heraus­
forderung. Kurzfristig stellt sich jedoch erst
einmal die Aufgabe, genügend finanzielle
Mittel für den Ausbau der Tankstellen-Infra­
struktur zur Verfügung zu stellen.
einer Initiative des Grossisten Coop bald ändern, der im April 2015 unter dem Titel
«Wasserdampf statt Abgase» zukunftsweisende Pläne präsentierte. Das Coop-Tank­stellen­
netz soll entsprechend der Nach­frage in
Etappen mit Wasserstoff-Tanksäulen ausgestattet werden. Abnehmerin des Treib­stoffs
wird auch die Coop-Fahrzeugflotte sein, denn
als Beitrag zum definierten Ziel, bis 2023
CO2-neutral zu sein, setzt man künftig vermehrt auf die Brennstoffzellen-Technolo­gie.
Für die Lieferung des ausschliesslich aus heimischer Wasserkraft produzierten Wasser­
stoffs gewann Coop den Energie­konzern Axpo
als Partner. Zurzeit läuft das Baubewilligungs­
verfahren für die Erstellung eines sogenannten Elektrolyseurs beim Kraftwerk EglisauGlattfelden. Bereits ab nächstem Jahr soll dort
Wasser mit Hilfe von Strom in Sauerstoff und
Wasserstoff aufgespalten und an die CoopTankstellen geliefert werden.
Noch einen Schritt weiter ist man bei der Eid­
genössischen Materialprüfungs- und For­
schungsanstalt (Empa) in Dübendorf. In ­einer
neu auf dem Empa-Gelände errichteten Halle
wird aus Strom der hauseigenen Solar­anlage
mittels Elektrolyse Wasserstoff produziert,
der direkt vor Ort getankt werden kann. Mit
der Anlage sucht die Empa konkrete Ant­
worten auf die enormen Herausforderungen,
die erneuerbare Energien an die Speicherung
und Verteilung von Strom, aber auch an den
Handel stellen.
Kurt Egli
Tankstellennetz soll rasch wachsen
Auch beim Aufbau einer Tankinfrastruktur
kommt Bewegung in den Markt. Deutschland
hat ehrgeizige Ziele definiert: Bereits bis Ende
Jahr sollen 50 Wasserstoff-Tankstellen die
bundesweite Versorgung entlang der Haupt­
achsen zwischen den Ballungsräumen garantieren. Ein Konsortium, an dem Daimler, Shell,
Total und weitere bekannte Firmen beteiligt
sind, möchte die Zahl der Zapfsäulen bis ins
Jahr 2023 auf rund 400 erhöhen.
Mit lediglich zwei Wasserstoff-Tankstellen
steht der Ausbau der Tankinfrastruktur hierzulande erst am Anfang. Das soll sich gemäss
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