Mit Wasserstoffautos sind Österreichs Klimaziele nicht zu erreichen

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Je länger wir warten, umso schwieriger sind die Ziele zu erreichen: Österreich hat sich verpflichtet, den CO2-Ausstoß von 2005 bis 2030 um 36 Prozent zu reduzieren. Der Strombedarf soll bis 2030 im Jahresdurchschnitt zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen gedeckt werden können, die Emissionen im Bereich Mobilität sollen um ein Drittel sinken.

Wie kann Österreich das am ehesten erreichen? Durch Elektromobilität, oder vielleicht doch durch Wasserstofftechnologie? Prof. Manfred Schrödl vom Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe der TU Wien hat sich die Zahlen angesehen: Mit Wasserstoffautos und dem Aufbau einer flächendeckenden Wasserstoff-Tank-Infrastruktur ist die Energiewende nicht zu schaffen. Stattdessen braucht Österreich die Elektromobilität und höhere Förderungen für regenerative Energie, ist Schrödl überzeugt.

Elektroautos sind am effizientesten

Ein Elektroauto braucht für eine Fahrt von 100 km ungefähr 20 kWh – rechnet man 10 Prozent Verluste durch Zwischenspeichern und Laden hinzu, kommt man auf 22 kWh, vom Windrad oder von der Photovoltaik-Zelle weg gerechnet. Die Bilanz eines Wasserstoffautos sieht deutlich schlechter aus: Es benötigt für eine Fahrt von 100 km 1 bis 1,2 kg Wasserstoff, diese Menge hat einen Energieinhalt von 33 bis 39 kWh. Doch auch hier kommen noch Verluste hinzu: Im ökologisch optimalen Fall – wenn also der Wasserstoff mit Hilfe erneuerbarer Energie mittels Elektrolyse gewonnen, auf 700 bar komprimiert und dann transportiert wird – kommt man auf mindestens 52 kWh für 100 Kilometer Fahrt, von Windrad oder PV-Anlage weg gerechnet. Das Wasserstoffauto benötigt also ungefähr 2,4 Mal so viel Energie wie das klassische Elektroauto – wenn es sich um „grünen“ Wasserstoff handelt.

In der Praxis sieht die Bilanz von Wasserstofffahrzeugen heute aber noch viel schlechter aus. Mehr als 90 Prozent des Wasserstoffs werden nämlich derzeit aus Erdgas hergestellt – man spricht in diesem Fall von „grauem Wasserstoff“. Bei diesem Prozess entsteht CO2, außerdem ist der Vorgang energetisch gesehen ineffizient, mit einem Wirkungsgrad von etwa 66 Prozent. Berücksichtigt man auch hier noch die Verluste für Kompression und Transport, dann ergibt sich ein Primärenergiebedarf von 62 kWh für 100 km Fahrt – allerdings in diesem Fall aus fossilen Quellen, von der Erdgasförderung an gerechnet. „Das ist energetisch nicht besser als ein gewöhnliches Verbrennungsauto mit einem Verbrauch von 6 bis 7 Litern Benzin oder Diesel auf 100 km“, sagt Manfred Schrödl.

Große Anstrengungen für Energiewende – zunichtegemacht vom Wasserstoffauto

In Österreich werden jährlich derzeit etwa 70 TWh an elektrischer Energie benötigt, davon gut 20 TWh aus fossilen Wärmekraftwerken, 40 TWh aus Wasserkraft und knapp 10 TWh aus anderen erneuerbaren Quellen wie Wind, Photovoltaik oder Biomasse. Bis 2030 soll der Strombedarf zum einen von 70 auf 80 TWh steigen und zum anderen zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen kommen. Die Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen muss in den nächsten 10 Jahren also um 30 TWh gesteigert werden.

Dieses Ziel zu erreichen, ist technisch prinzipiell möglich, allerdings erfordert es einen starken politischen Willen“, sagt Manfred Schrödl. „Wir brauchen dafür einen ambitionierten Ausbau aller verfügbaren erneuerbaren Energieträger: Etwa 6 TWh zusätzlich aus der Wasserkraft, 11 TWh aus Windanlagen, weitere 11 TWh aus Photovoltaik und etwa 2 TWh aus Biomasseanlagen.“

Das bedeutet, dass man jedes Jahr Wasserkraftwerke mit einer Gesamtleistung von etwa 100 MW, also etwa sechs Kraftwerke in der Größenordnung des neuen Murkraftwerks in Graz bauen müsste. Außerdem müsste man den Windkraft-Zubau verglichen mit dem durchschnittlichen Zuwachs der letzten Jahre verdoppeln und den Photovoltaik-Ausbau verfünffachen. „Im Bereich Photovoltaik könnte man das durch Förderungen von ungefähr 250 Millionen Euro pro Jahr erreichen, etwa in Form eines Investitionszuschusses von 250 EUR pro kWpeak“, rechnet Schrödl vor. „Das ist viel Geld – allerdings spart man sich dadurch später auch Strafzahlungen durch zu hohe CO2-Emissionen.“

Angenommen, die angestrebte Reduktion des Benzin- und Dieselverbrauchs (ca. 10 Millionen Tonnen) in Österreich um ein Drittel wird durch eine Wasserstoffauto-Initiative erreicht, und dieser Wasserstoff wird mit erneuerbarem Strom hergestellt – dann ergibt sich nach Schrödls Berechnungen ein zusätzlicher Bedarf an elektrischer Energie von 22 TWh. Der extrem ambitioniert angesetzte Ausbau erneuerbarer Energie von 30 TWh bis 2030 wäre somit alleine durch die Wasserstoffauto-Wende großteils aufgebraucht. Eine Treibstoffreduktion um ein Drittel durch den Ausbau einer batteriebasierten Elektromobilität hingegen wäre deutlich effizienter – das würde nur zu einem zusätzlichen Bedarf von 9 TWh an elektrischer Energie führen.

Lösung: Photovoltaik-Förderung und Elektroautos

Das Fazit lautet: Grüner Wasserstoff hat in gewissen Bereichen sicher eine große Zukunft, etwa als Langzeit-Energiespeicher, oder in der Industrie, wenn auch die entstehende Abwärme gut genutzt wird. Aber für die Mobilität ist Wasserstoff nicht die richtige Lösung“, sagt Manfred Schrödl. „Da ist es weitaus effizienter, auf das Elektroauto zu setzen. Mit einer massiven Förderung einer Tank-Infrastruktur für Wasserstoff verfehlen wir die Klimaziele, zu denen wir uns verpflichtet haben, führen das Energieeffizienzgesetz (§12) ad absurdum und stellen die österreichische Stromwirtschaft vor kaum lösbare Aufgaben. Stattdessen brauchen wir eine kombinierte Förderstrategie für Photovoltaik und Batteriefahrzeuge.

Quelle: TU Wien – Pressemitteilung vom 27.08.2019

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28 Antworten

  1. Leider wird es nicht möglich sein batterieelektrische Autos vollständig mit solar und Windstrom fahren zu lassen wenn nicht Wasserstoff als langzeitspeicher eingesetzt wird. Dann kann man auch Wasserstoff gleich zum fahren benutzen. Das Auto wird im Winter auch richtig warm, was für Oesterreich sicherlich ein großer Komfortvorteil ist. Wasserstofffahrzeuge haben definitiv eine Zukunft, die jetzt schon begonnen hat! Davon will VW als designierte Betrugsfirma nur ablenken.

    1. Natürlich ist das Möglich. Insbesondere in Alpenregionen wie Österreich gibt es z.B. die Möglichkeit, Energie um ein vielfaches Effizienter als Wasserstoff in Speicherkraftwerken zu Speichern.

    2. Die Dunkelflaute dauert nur ungefähr 2 Wochen das sind ungefähr 4% des Jahres. Mit einem Wasserstoffauto muss man aber das ganze Jahr mit Wasserstoff fahren.
      Beim Elektroauto mangelt es derzeit noch an der Reichweite. Bislang hat noch kein Elektroauto in einem Vergleichstest eine höhere Reichweite als ein Verbrenner erzielt. Mittelfristig wird es möglich mit leistungsstarken Elektroautos eine höhere Reichweite als mit leistungsstarken Verbrennern zu erzielen. Elon Musk, der Ceo von Tesla redete von 1000km Reichweite beim neuen Roadster.

  2. Also ich halt momentan nix von dem E- Auto . Vorallem das keiner von der Batterieherstellung berichtet. Die Lithium und Kobaltgewinnung meine ich damit. Solange wir uns richtig verhalten ist alles super scheiss egal was auf der anderen Seite der Erde passiert. Genau das selbe war mit Ethanol und dem Biodiesel hier bauen wir es an und unsere Lebensmittel werden in Brasilien angebaut und dafür der Regenwald abgeholzt wird. Und wir diese Einstellung weiter so betreiben wird das nix mit dem Umweltschutz.

      1. Nun Öl kommt ja sauber aus der Pipeline, da gibt es nichts schlimmes für die Natur. Achja, Benzin und Diesel entsteht vollkommen sauber in den Zapfsäulen.

  3. Was mir bei den Rechnungen zum Wasserstoff-Auto immer fehlt ist die Berücksichtigung der erforderlichen Infrastruktur.
    Für ein paar tausend Fahrzeuge kann man den Wasserstoff natürlich gasförmig lagern und verteilen. Man muss sich aber darüber im klaren sein, dass die gasförmige Speicherung rund 10-fach mehr Raum einnimmt (technisch erreichbare Systemenergiedichte) als Diesel oder Benzintanks für gleiche Reichweite.
    Wollte man Millionen von Wasserstofffahrzeugen versorgen, dann muss (!) man den Wasserstoff flüssig lagern, transportieren und verteilen. Und selbst flüssig ist die technisch erreichbare Energiedichte im System nur halb so gut wie Benzin und Diesel. Man bräuchte also doppelt so viele Lager, Tankschiffe, Tanklaster, Tankstellen usw. Und das alles in Kryotechnik für Temperaturen nahe des absoluten Nullpunktes.
    Dazu kommen dann nochmal 1/3 Verluste durch die Verflüssigung und 10-20% Abdampfverluste bei Teansport und Lagerung.
    Aus dem 2,4-fachen Strombedarf für Wasserstoffautos gegenüber Elektroautos wird dann ganz schnell ein Faktor 4 bis 5.
    Das wird von Befürwortern der Wasserstoffautos regelmäßig ‚vergessen‘…

    1. Natürlich muss man Wasserstoff flüssig lagern, hat nie jemand was anderes behauptet und wie bei anderen Gasen passiert dies mit Druck. Man braucht also überhaupt nicht doppelt so viele Tankschiffe, Tankstellen usw. die bestehende Infrastruktur muss nur mit einer höheren Frequenz beliefert werden. Da kein Öl mehr mit “dreckigen” Dieselschiffen über den halben Globus verschifft werden muss, ist die Gesamtbilanz nicht so schlimm, wie du es hier gerade darstellst.

  4. So da fehlt die beschaffungskosten für die Batterie die ja so Klima freundlich gefördert wird….
    Dann fehlen die Berechnungen von den ganzen Windkrafträder die still stehen weil die Energie nicht abgenommen wird. Das ist alles Energie die sinnlos verpufft anstatt die umzuwandeln in Wasserstoff. Damit wäre Wasserstoff nicht so unineffizient wie da oben beschrieben.

  5. Ich finde die Argumentation grundlegend sehr gut. Allerdings ist mir der Bericht zu einseitig. Es ist weder erläutert wie es mit der Langzeitentwicklung aussieht (Produktion immer neuer Batterien, gegen langlebige Wasserstofftanks). Noch wie viel CO2 bei dem Abbau und Transport der Seltenen Erden und ähnlichem entsteht. Außerdem sind diese Rohstoffe endlich weswegen ich in Frage stelle, ob die Zukunft dieser Technologie ist. Bei Wasserstoff Autos werden schließlich weniger Seltene Erden benötigt.

    1. Das Gegenteil ist der Fall: Für Brennstoffzellenfahrzeuge (und übrigens auch für Diesel-Fahrzeuge) werden mehr seltene Erden benötigt als für akkubetriebene Elektrofahrzeuge.

      1. Die Brennstoffzelle braucht Platin und dieses wird sogar unwiederbringlich mit dem Wasser ausgespült. Der e Motor hat in beiden Fahrzeugen neodym. Kann aber auch ohne Permanentmagnete gebaut werden. Die Batterie hat keine seltene Erden verbaut. Lithium und Kobald sind alles andere als selten. Kobald wird in Zukunft aus den Batterien komplett verschwinden. Dank Tesla. Audi ist hier das richtige Kobaldschwein. Für ihre tolle schnellladefähigkeit nutzen die Batterien dir richtig viel Kobald Anteil haben.

    2. informieren sich bei You tube über Wasserstoffautos da werden sie lernen das die Brennstoffzellen nur für max. 200.000 km ausgelegt ist. dann muß sie komplett ausgetauscht werden auch die Wartungskosten sollen relativ hoch auf eine Frage meinerseits hat mir jemand geantwortet das ca. 1700 -2100 Euro für die jährliche Wartung fällig werden. Allerdings konnte ich keinerlei Quellen dafür finden ob das stimmt, finde ich aber interessant daß ich im Internet überhaupt nichts über die Wartungskosten finden konnte nur daß es Bauteile gibt die regelmäßig durch neue ersetzt werden müssen.

  6. Die Erzeugung von Wasserstoff durch Bakterien (noch in der Grundlagenforschung) ist wohl jedem entgangen.
    Da sollte man in die Forschung investieren, genauso wie in die Brennstoffzellen.
    Nur Batterien wird bei weitem nicht reichen, auch wenn die Lobysten sich das wünschen.

  7. Ein Wasserstoffauto ist vom Grundkonzeption ein Elektroauto (das sich seinen Strom selber in einer Brennstoffzellen herstellt). Warum der Verbrauch dann mit >40kwh über dem E-Antrieb liegen soll ist unlogisch. Vor allem weil das Gewicht tendenziell unter einem BEV liegt (kleinererAkku). Woher der Herr Professor seine Zahlen hat weiß das ich nicht. Ich denke sie sind falsch. Da hilft der Professorentitel nix.

    1. Das ist ganz einfach: Da Wasserstoff nicht wundersamerweise im Tank wächst, sondern via Elektrolyse aus Strom hergestellt wird, und am Ende nur ein Bruchteil der Initial verwendeten Energie am Motor ankommt (schließlich geht bei der Umwandlung von Wasserstoff in elektrische Energie ebenfalls wieder sehr viel Energie verloren) kommt man auf diese Werte von über 50kwh pro 100km. Steht übrigens alles in dem Artikel oben.
      Es hat schon seinen Grund, dass der Herr einen Profesaorentitel trägt, und sie nicht 😉

  8. Ziel ist nichts der Transport von Millipnen m3 Wasserstoff sondern die dezentrale, wenn nicht sogar die lokale Erzeugung. Hierzu gibt es bereits ausreichend Lösumgsansätze und auch beteits realisierte Lösungen.
    Mit der Stromüberproduktion an Tagen mit viel Sonnenschein und Wind lässt sich das Speicherproblem sehr gut über Hydrolyse, mit zwar schlechtem Wirkungsgrad, aber Winderbar lokal betreiben.

  9. Es wird sich am Ende dir günstigere und einfachere Technologie durchsetzen. Ob Österreich jetzt Wasserstoff für sich flächendeckend durchsetzt ist für Europa egal. Wenn sich in Resteuropa das BEV durchsetzt, hat Österreich ein riesen Problem. Keiner kommt mit dem Brennstoffzellenauto raus und keiner will mit dem BEV rein. Weiterhin baut Österreich keine eigenen Autos. Wenn sich das nich durchsetzt, werden nur wenige Hersteller richtig teure Brennstoffzellenautos nach Österreich exportieren. Viel Glück Österreich.

  10. Jaja immerwieder werden die Nachteile der Wasserstoff Erzeugung vorgeschoben und die Akku Erzeugung der E-Autos verschwiegen zu den anderen Nachteilen wie Reichweite und Winterbetrieb, würde man die Herstellung inkl. Akku und dessen Entsorgung realistische einrechnen verursacht jedes E Auto soviel CO2 wie jeder Diesel aber die Industrie steuert das schon so bis alle stromabhängig sind um dann den Preis für Strom zu verdoppeln, kennen wir ja vom Diesel wie man sich erinnern könnte wenn man will.
    Viel Spaß mit den Giftmüllbergen der Zukunft aus Akkus und E Motoren, bedankt euch dann bei den Fachleuten, Politikern, und Konzernen!

    1. Giftmüll bei E-Motoren? Da kennt sich aber jemand aus XD

      BTW: Schlagen Sie mal nach, was alles in den Katalysatoren für Diesel-Fahrzeugen drin ist, und wie diese entsorgt werden…

  11. Für Touristen wird Österreich natürlich Schnelllader bauen. Nur in Wien und anderen Städten etwa werden die Einwohner weiter keine Wahl zum Diesel haben, bis vielleicht doch Wasserstoff kommt. Autobahnschnellader allein können eine Millionenstadt nicht versorgen.

    1. selten soviel unsinn gelesen jedes Haus hat schon fix und fertig eingebaute Lademöglichkeiten Schuckosteckdose mit 220 Volt damit kann jedes e-Auto problemlos geladen werden da es über nacht geladen wird kann in 10 Stunden bis zu 23 Kw geladen werden da ein E-auto durchschnittlich nur 15 KW auf 100km braucht ist daß für 95% aller Menschen mehr als ausreichend. übrigens falls es jemand intessiert bei der Benzin Herstellung bis zum Tank im Auto werden ca. 7 KW pro liter benötig.

  12. Warum setzen die mit aller Macht auf endliche Materialien zumute nehmen Umweltschäden in Kauf. Wahrscheinlich nur wieder mal Profitgier.
    Ein Batterie betriebenes Fahrzeug kommt für mich schon wegen der unterschiedlichen Ladesäulen nicht in Frage. Das macht nur Sinn, wenn in ganz Europa einheitliche, also ausschliesslich EIN System zum Einsatz kommt.
    Einfacher wäre es. Individualverkehr in Städten ganz verbieten und den Öffentlichen massiv ausbauen.

    1. BP, Shell, Socar und jede andere Oel Gesellschaft, haben ihre eigenen unterschiedlich zu einander gebaute Diesel/Benzin Zapfsäulen.

      Frage:
      Wieso darf es unter den verschiedenen Ladesäulen Herstellern keine Konkurenz geben, so lange sie alle denselben, einheitlichen Europäischen Standard einhalten, was den Ladestecker angeht ? Verstehe ich nicht.

      Der einheitliche Standard in Europa ist meines Wissens, Type2 ( AC Drehstrom ) und CCS-Type2 für combiniert Gleichstrom/Wechselstrom. Was ist da nicht einheitlich? Soviel ich weiss werden alle neuen Elektroautos mit so einem CCS Anschluss ausgerüstet sein. Supercharger für Tesla haben ebenfalls Type2 ( Model S / Model X ) und CCS-Type2 für das Model 3. In Zukunft werden alle Model S / Model X auf CCS-Type2 umgerüstet. Das Model Y für Europa wird von Anfang mit auf CCS-Type2 ausgerüstet sein. Alle Asiatischen BEV’s werden in jedem Fall sicher auch CCS-Type2 aufweisen müssen, da sie sonst gar keiner Kauft in Europa.

      Wo ist da keine einheitliche Socket-Stecker Kompatibilität vorhanden. Bitte klären Sie mich auf.

      Stimmt gewisse Fahrzeuge haben noch CHAdeMO. Solange diese Fahrzeuge noch bestehen, macht es auch weiterhin Sinn diese Ladesäulen intakt zu halten.

      Übrigens, CHAdeMO ist der eigentliche weltweite Standard. Nur die EU weiss und kann natürlich wieder Alles besser, so dass sie den CCS-Type2 konstruiert haben. Ist auch OK so, solange alle Fahrzeughersteller dies einhalten.

      Klar, den Autoverkehr ganz verbieten ist auch eine legitime Lösung, wie auch alle Flugzeuge, Schiffe und Seilbahnen. Wir können das ganz beliebig weiter führen. Alles legitim und sicher machbar.

      ÖV ausbauen ist sehr gut. Kommen Sie zu uns in die Schweiz, wir zeigen Ihnen wie das funktioniert.
      Die Fussgängerzohnen werden laufend in unseren Städten erweitert.

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