Brennstoffzellen-Fahrzeuge was erwartet uns

Wasserstoff-Brennstoffzelle – die kommende, dominierende Antriebstechnologie?

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Was ist eigentlich eine Brennstoffzelle, wie funktioniert sie und wo wird sie eigentlich genutzt? Dies sind nur drei der Fragen, welche in dieser Podcast-Folge beantwortet werden. Erste Informationen hierzu hat der Artikel von getmobility.de geliefert.

Des Weiteren werfen wir einen Blick nach China und betrachten, welche Rolle die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie dort spielt? Warum mit einer Abkehr von reinen E-Autos zu rechnen ist und ob die deutsche Automobilindustrie für diesen Wandel gewappnet ist. Und was Hyundai aktuell plant.


Brennstoffzellenfahrzeuge – kurz zusammengefasst:

Als Sonderklasse bei den Elektroautos gelten die sogenannten Brennstoffzellen Fahrzeuge – Fuel-Cell Electric Vehicle (FCEV). Die namensgebende Brennstoffzelle wandelt einen Brennstoff in elektrische Energie um. Mit dem aus dieser Reaktion gewonnenen Strom kann ein Elektromotor angetrieben werden. Die Energie entsteht in der Brennstoffzelle durch eine Reaktion von Sauerstoff mit Wasserstoff. Alternativ können auch organische Verbindungen (z.B. Methan und Methanol) auf diese Weise umgewandelt werden.

Brennstoffzellenfahrzeuge sind absolut klimaneutral und emissionsfrei – als Abfallprodukt (Emission) der chemischen Reaktion entsteht lediglich Wasser. Allerdings sind die Möglichkeiten Wasserstoff zu tanken sehr begrenzt. Dem Erfolg des Brennstoffzellenfahrzeugs steht die fehlende Ladeinfrastruktur entgegen, die im direkten Vergleich zum Elektroauto noch schlechter ausgebaut ist. Auch der teure Preis von Brennstoffzellen selbst dämmt das Interesse an FCEV ein.


All dies erfährst du in der aktuellen Folge unseres Podcasts. Einschalten und zuhören.

Gerne kannst du mir auch deine Fragen zur E-Mobilität per Mail zukommen lassen, welche dich im Alltag beschäftigen. Die Antwort darauf könnte auch für andere Hörer des Podcasts von Interesse sein.

Über Kritik, Kommentare und Co. freue ich mich natürlich. Also gerne melden, auch für die bereits erwähnten Themenvorschläge. Und über eine positive Bewertung, beim Podcast-Anbieter deiner Wahl, freue ich mich natürlich auch sehr! Danke.

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Hallo Sebastian,
wieso ist Wasserstoffantrieb klimaneutral? Über 90% der H2 Erzeugung wird mit Erdgas durchgeführt. Das muss auch gesagt werden. Da kann man gleich ein Erdgasauto fahren.
Viele Grüße Walter

Seit 2017 fahre ich ein Auto mit Brennstoffzelle (Toyota Mirai) und kann nur positives berichten. In Deutschland kann man sich mittlerweile relativ gut fortbewegen. Am Anfang standen etwa dreißig Tankports zur Verfügung, seit einigen Wochen sind es siebzig Tankstellen die angefahren werden können. 100 Ports sind bis Ende des Jahres vorgesehen, mittelfristig sollen es 400 werden. Mit einer Reichweite von ca. 450 km ist der Mirai den meisten BEVs im Vorteil. Und in den Wintermonaten, wenn die Batterie Autos eher schleichend unterwegs sind ist ein FC Fahrzeug immer im Vorteil. h2 ist die Zukunft.

Ich hab bei Wasserstoff erheblich Zweifel und versteh nicht, warum sich das so hartnäckig in den Köpfen hält.

Die Energiebilanz von Wasserstoff von der Erzeugung bis zum Antrieb ist viel schlechter, als bei Batterie betriebenen Autos. Hinzu kommt Lagerung, Transport und was Walter in #1 geschrieben hat.

Ich kann mir nicht vorstellen, wie das bei PKW konkurrenzfähig sein soll

Eine Wasserstoffindustrie ist absolut überflüssig.
Wasserstoff ist ein Energieträger und muss elektrisch erzeugt werden.
Die dafür aufzubringende Leistung kann in Lichtgeschwindigkeit dazu verwendet werden Batterien schnell zu laden.
Die elektrische Leistung muss sowieso erbracht werden und Wasserstoff zu erzeugen zu komprimieren und in einer fuell cell wieder zurück zuverstromen ist mal so ziemlicher obernonsens. Denn über 60% der energie würde verloren gehen.

Gewinnung – Umweltgefahren der Lithiumförderung
Alle sprechen über Lithium. Doch während Bergbaufirmen und Investoren feiern, leidet die Umwelt. Denn der Abbau greift massiv in die Ökosysteme ein.

Rohstoffe | Von Matthias Lauerer | 16. Oktober 2018

Gleißend hell zeichnet sich das Weiß der 10.000 Quadratkilometer großen Salzwüste „Salar de Uyuni“ gegen das Knallblau des Himmels ab. Dann streicht ein leichter Windhauch über die im Boden liegende Energiequelle. Hier, in Bolivien, schlummert der Schlüsselrohstoff, der unseren Energiebedarf stillen soll: Lithiumcarbonat. Zwischen 5,4 und 10 Millionen Tonnen Lithium sollen unterschiedlichen Schätzungen zufolge in der weiten Ebene vorkommen, die durch das Austrocknen eines Sees entstanden ist.

Doch nicht nur der Salar de Uyuni: die ganze Region ist reich an Lithium. Tausende Kilometer von Deutschland entfernt befindet sich das „Lithiumdreieck“. Im bettelarmen Bolivien, dem aufstrebenden Chile und dem strauchelnden Argentinien werden über 55 Prozent aller Vorräte vermutet.

Über die Abbaubaubedingungen und die Reaktion der Bevölkerung in den Ländern sagt die deutsche Wissenschaftlerin Juliane Ströbele-Gregor: „Die Umweltbelastungen durch Staub und die Wasserentnahme sind enorm. In Chile gibt es örtlichen Bürgerwiderstand. Die lokalen Reaktionen reichen von Zustimmung und Forderung nach Beteiligung an den Einnahmen, bis hin zu lokaler Ablehnung und Widerstand. In Argentinien wird gemeinsam mit Toyota produziert.“ Ströbele-Gregor forscht an der Freien Universität Berlin am Lateinamerika-Institut zum Thema.

@Helmut Hübinger

Das ist ja interessant. Darf ich Fragen, was so eine Tankfüllung für die 450km kostet?

Wasserstoff im Automobil für Privatanwender ist eine höchst überflüssige Sache:
Ein paar Fakten über Wasserstoff im Auto
In 20-50 Jahren… mit Fusionsreaktoren, Fluxkompensator, ,Freier Energie‘ oder Antimateriekonvertern, dann haben wir genug sauberen Strom für Wasserstoffautos….wenn wir bis dahin nicht schon alle fliegen in Lufttaxis.
Jetzt ist Eauto mit Akku, ein reines BEV, das Mittel der Wahl.
Der bis dahin viel Geld „verbrennen“ will mit einen halben BEV , den was ist ein wasserstoffbetriebenes Eauto den sonst (hach… was für ein schönes Wortspiel, Eauto verbrennt was) der kann es gerne machen.
Gesamtverluste bei Primärenergie durch Brennstoffzellen: ca. 90%

Die Primärenergie-Verluste beim Brennstoffzellen-Fahrzeug betragen mindestens 90% mit nur ca.10% Nutzenergie für den Vortrieb mit entsprechenden CO2-Emissionen. Diese errechnen sich wie folgt:

Das Brennstoffzellen-Fahrzeug hat bei identischer Fahrtstrecke einen weit höheren Primärenergie-Verbrauch (Strom) als das reine Elektroauto mit Energiespeicherung im Akku.

Beispiel: (mit etwas vereinfachten Durchschnittswerten)
Annahme: Fahrtstrecke: 1.000 km

Energieverbrauch E-Motor im E-Auto: Ca. 20 kWh pro 100 km Fahrt. Gesamt-Energieverbrauch E-Auto auf 1.000 km: 210 kWh (bei 5% Verlusten) CO2-Anteil Elektroauto: 87,0 g/km (Quelle: Daimler/Protoscar). Gesamt CO2 Emission pro 1.000 Km: 87,0 Kg.

Energieverbrauch des Elektromotors im Brennstoffzellen-Auto: Ca. 20 kWh pro 100 km Fahrt. Gesamt-Primärenergieverbrauch des Brennstoffzellen-Autos auf 1.000 km: 2.000 kWh (bei durchschnittlich 10% kinetischer Nutzenergie aus der Primärenergie Strom).

Die von der Brennstoffzelle benötigte Gesamtmenge an Primärenergie und die bei der Stromherstellung nach dem „EU-Strommix“ anfallende CO2-Emission beträgt somit sage und schreibe 870,0 g/km (entspricht 870 Kg pro 1.000 Km) für das Brennstoffzellen-Fahrzeug auf 1.000 km Fahrt, da wegen der hohen H2-Umwandlungsverluste eine ca.10-fache Menge an Primärenergie Strom eingesetzt werden muß um die beispielhaften 1.000 km zu fahren.

Das ist ein enorm schlechter, um das circa 10-fache höherer CO2-Wert als beim reinen Elektroauto, was gerne unterschlagen wird, wenn die nötige Primärenergie betrachtet wird und im Vergleich des Batterie-Elektroautos gegenüber H2-Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen auf die tatsächlich zurückgelegte Fahrtstrecke umgelegt wird.

Bei dieser durchaus realistischen und nachvollziehbaren Tatsache wird der in Werbeanzeigen der Autoindustrie verbreitete griffige Slogan „Nichts als Wasser“ bei Brennstoffzellen- Elektroautos vollkommen absurd und dient bestenfalls einer kontraproduktiven Desinformation der potentiell beworbenen Kunden ohne die geringste Übereinstimmung mit den technisch- physikalischen Fakten.

Und um noch einen draufzusatteln:
Toyota gibt sich selbst einen Grund um aus dem Irrweg H2 auszusteigen:
https://ecomento.de/2019/06/07/toyota-will-2020-festkoerper-batterie-vorstellen/

Wasserstoff könnte sich nur dann weitflachig durchsetzen, wenn sich auch der Mittelstand so ein Auto leisten kann, also rund 30000 € müssten erreicht werden können. Batterieautos können auch etwas teurer sein, weil sie nur etwa die halben Fahrkosten haben. Die Frage ist also: Wie günstig kann man ein Brennstoffzellenauto bauen? Die 70000 € des Hyundai Nexo bei 163 PS liegen noch bei weitem zu hoch. Was wäre bei größerer Serie machbar?

Die Japaner, Koreaner und Chinesen machen es uns mal wieder vor, wie immer:
Die Deutschen haben das Fax erfunden, aber die Japaner haben das Geschäft gemacht
So war es mit Video 2000: Grundig und Philips haben den Videorecorder erfunden, jedoch haben die Japaner den Markt mit VCR den Markt überflutet.
Ähnlich lief es mit CD-Playern und Smartphones.
Nun machen es uns die Japaner und Chinesen bei der Einführung der Wasserstoffzelle vor.
Während wir on Aktionismus den Batterysantrieb selbst in Transportern, LKW und Bussen wollen und tonnenschwere Batterien durch Städte und Landschaften kutschieren ist gerade hier der Einsatz der Wasserstoffzelle ideal.
Weil: geringes Gewicht und hohe Reichweiten sowie gute Umweltbilanz und keine Umwelterstörung in den Abbaugebieten der Rohstoffe für die Baterien.
Mag sein das die Erzeugung von Wasserstoff nicht sehr effizient ist, aber der durch Wind- und Sonne erzeugte Wasserstoff läßt sich beliebig und dezentrsl speichern, ohne das man Deutschland mit unbeliebten Stromtrassen überziehen muss.
Das reine Batterieauto macht nur innerhalb der Städte Sinn, mit kleinen Batterien und kurzen Reichweiten. Alle anderen Fahrzeuge sollten mit Brennstoffzelle oder einer Kombination Brennstoffzelle und einer relativ kleinen Batterie fahren.
Bitte stoppt blinden Aktzionismus mit reinen Bateriebetrieb. Da spreche ich besonders Politiker an bei Einführung von Prämien!

Toll, dass endlich jemand auch über die Mobilität der Nicht-Städter spricht. Hier auf dem Land macht das überhaupt keinen Sinn. Die Brennstoffzelle schon. Aber abgesehen davon – welcher Antrieb soll ich mir als Anhängerfahrer zulegen? Tesla X hat bewiesen, dass mit leichtem Wohnwagen die Zielerreichung zu einem Abenteuer von mehreren Tagen wird. Wenn ich mit dem Wohnwagen von 1800 KG innerhalb nützlicher Frist nach Spanien will, bleibt mir ja nur ein entsprechend starkes Zugfahrzeug mit viel PS und großem Tank (zur Zeit V8 Benziner AWD mit 400 PS). Und es gibt abertausende Gespannfahrer. Gibt es da überhaupt eine „E-Lösung“?

Ich höre immer, wie toll Wasserstoff gespeichert werden kann. Darf ich fragen wie das geschehen soll? Unter Hochdruck (schlecht, weil gefährlich). Stark gekühlt? (schlecht, weil das Volumen stark zunimmt, wenn H2 wärmer wird und dann durch Sicherheitsventile abgast) An Trägerflüssigkeit gebunden? (schlecht, weil noch ineffizienter…)
Darf ich weiter fragen, wie Wasserstoff transportiert werden soll?
Die einzige Antwort: In LKWs.
ok.
Mal darüber nachgedacht, dass man mit einem großen LKW gerade einmal 15% der Energie in H2 transportieren kann verglichen mit Mineralöl-Produkten? Wir brauchen also für die gleiche Energie 6 mal mehr LKW-Verkehr.
Weitere Frage: Wir sollen den Wasserstoff gar nicht transportieren? Sondern bei Bedarf den H2 umwandeln und ins Stromnetz einspeisen?
Warum dann bitte nicht Batterien verwenden? Lithium gibt es genug. Muss ökologischer gewonnen werden. Aber da stehen wir am Anfang. Das wird sich verbessern. Zumals Lithium nicht nur in Südamerika, sondern auch in Europa, z.B. Portugal, zu erheblich günstigeren Bedingungen gewonnen werden kann.
Die Batterien der Fahrzeuge könnten die großen Mengen regenerativ erzeugter Energien hervorragend aufnehmen und dem eigenen Haus, der eigenen Wohnung oder auch – gegen entsprechende Entlohnung – zu einem Teil der Stabilisierung der Netze zur Verfügung stellen.

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