Sieben Gründe, warum Brennstoffzelle und Wasserstoff wichtige Bausteine künftiger Mobilität sind

Brennstoffzelle Wasserstoff Lkw Nutzfahrzeuge

Copyright Abbildung(en): Bosch

Elektromobilität nimmt immer mehr Fahrt auf. Sie ist ein wichtiger Baustein, um die CO2-Emissionen des Verkehrs zu senken. Aber wie wirtschaftlich ist es, auch Schwerlast-Lkw mit 40 Tonnen Nutzlast über lange Distanzen rein batterieelektrisch zu betreiben? Allein wegen des Batteriegewichts, der langen Ladezeiten und begrenzten Reichweiten sei der Elektroantrieb mit aktueller Batterietechnik für schwere Nutzfahrzeuge nicht die erste Wahl, so der Zulieferer Bosch.

Trotzdem werden auch 40-Tonner in naher Zukunft über tausend Kilometer rein elektrisch unterwegs sein können. Der Schlüssel dazu liegt im Brennstoffzellenantrieb. Dieser ermöglicht bei Einsatz von regenerativ erzeugtem Wasserstoff den klimaneutralen Transport von Waren und Gütern. Bosch entwickelt den Brennstoffzellenantrieb zunächst vor allem mit Fokus auf Lkw und plant, 2022/23 in Serie zu gehen. Ausgehend von den Nutzfahrzeugen sollen Brennstoffzellen-Antriebe in Zukunft dann auch im Pkw vermehrt zum Einsatz kommen und aus guten Gründen fester Bestandteil des Antriebsportfolios der Zukunft sein.

Sieben Gründe, warum Brennstoffzelle und Wasserstoff entscheidende Bausteine künftiger Mobilität sind:

1. Klimaneutralität

In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff (H2) mit Sauerstoff (O2) aus der Umgebungsluft. Dabei wird der Wasserstoff in elektrische Energie gewandelt, die zum Fahren genutzt wird. Zudem entsteht Wärme und reines Wasser (H2O). Gewonnen wird H2 mittels der sogenannten Elektrolyse, bei der Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff getrennt wird. Kommt hierfür regenerativer Strom zum Einsatz, arbeitet der Brennstoffzellenantrieb komplett klimaneutral. Seine CO2-Bilanz ist gerade bei großen, schweren Fahrzeugen besser als beim rein batterieelektrischen Antrieb, wenn man den CO2-Ausstoß für Produktion, Betrieb und Entsorgung zusammenrechnet.

Es genügt in Brennstoffzellen-Fahrzeugen neben dem Wasserstofftank eine deutlich kleinere Batterie als Zwischenpuffer/-speicher. Dies senkt den bei der Herstellung entstehenden CO2-Fußabdruck wesentlich. „Die Brennstoffzelle spielt ihre Vorteile genau in den Bereichen aus, in denen der batterieelektrische Antrieb nicht punkten kann“, erklärt Dr. Uwe Gackstatter, Vorsitzender des Bosch-Geschäftsbereichs Powertrain Solutions. „Brennstoffzelle und Batterie stehen daher nicht im Wettbewerb, sondern ergänzen einander perfekt.“

2. Einsatzmöglichkeiten

Wasserstoff hat eine hohe Energiedichte. Ein Kilogramm Wasserstoff enthält so viel Energie wie 3,3 Liter Diesel. Für 100 Kilometer genügt einem Pkw rund ein Kilogramm, ein 40-Tonner braucht gut sieben Kilogramm. Ist der Tank leer, kann H2, wie bei einem Diesel oder Benziner, in wenigen Minuten aufgefüllt werden und die Fahrt geht weiter. „Die Brennstoffzelle ist erste Wahl, wenn täglich viele Kilometer und größere Lasten bewegt werden müssen“, fasst Gackstatter die Vorteile zusammen.

Im EU-geförderten Projekt H2Haul baut Bosch derzeit mit anderen Unternehmen eine kleine Flotte von Brennstoffzellen-Lkw auf und bringt sie auf die Straße. Neben den mobilen Anwendungen entwickelt Bosch auch Brennstoffzellen-Stacks für stationäre Anwendungen mit SOFC-Technologie (Festoxid-Brennstoffzelle). Diese sollen unter anderem in Form kleiner dezentraler Kraftwerke in Städten, Rechenzentren und beim Betreiben von Ladesäulen für Elektroautos zum Einsatz kommen. Um die Pariser Klimaschutzziele zu erreichen, soll Wasserstoff künftig nicht nur Pkw und Nutzfahrzeuge antreiben, sondern auch Züge, Flugzeuge und Schiffe. Und auch die Energiewirtschaft und die Stahlindustrie plant mit Wasserstoff.

3. Wirkungsgrad

Entscheidend für Klimafreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit eines Antriebs ist unter anderem dessen Wirkungsgrad. Dieser ist bei Brennstoffzellen-Fahrzeugen rund ein Viertel höher als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Die Möglichkeit der Rückgewinnung von Bremsenergie erhöht die Effizienz weiter. Noch effizienter arbeiten zwar rein batterieelektrische Fahrzeuge, die Strom direkt im Fahrzeug speichern und zum Vortrieb nutzen können. Da Energieerzeugung und Energienachfrage aber nicht immer zeitlich und räumlich zusammenfallen, bleibt Strom von Wind- und Solaranlagen oftmals ungenutzt, weil er keinen Abnehmer findet und nicht gespeichert werden kann. Hier kann Wasserstoff punkten. Mit dem überschüssigen Strom lässt er sich dezentral erzeugen, flexibel speichern und transportieren.

4. Kosten

Mit dem Aufbau größerer Produktionskapazitäten sowie sinkender Preise für regenerativen Strom werden die Kosten zur Herstellung von grünem Wasserstoff deutlich sinken. So erwartet das Hydrogen Council, ein Verband von über 90 internationalen Unternehmen, bei vielen Wasserstoff-Anwendungen in den kommenden zehn Jahren eine Halbierung der Kosten – und damit die Wettbewerbsfähigkeit gegenüber anderen Technologien. Den Stack, das Herzstück der Brennstoffzelle, entwickelt Bosch derzeit gemeinsam mit dem Start-up Powercell zur Marktreife und wird ihn anschließend in Serie fertigen. Ziel ist eine leistungsfähige Lösung, die sich kostengünstig herstellen lässt. „Mittelfristig wird die Nutzung eines Fahrzeugs mit Brennstoffzelle nicht teurer sein als mit einem konventionellen Antrieb“, sagt Gackstatter.

5. Infrastruktur

Das derzeitige Wasserstofftankstellennetz ist noch nicht flächendeckend verfügbar. Die rund 180 Wasserstofftankstellen in Europa genügen allerdings bereits für einige wichtige Transportrouten. Um den Ausbau weiter voranzutreiben, kooperieren Unternehmen in vielen Ländern, oftmals unterstützt durch staatliche Fördermittel. Auch in Deutschland hat die Politik die Rolle von Wasserstoff als wichtigen Defossilisierungspfad erkannt und in der Nationalen Wasserstoffstrategie verankert. Das Gemeinschaftsunternehmen H2 Mobility zum Beispiel will in Deutschland bis Ende 2020 rund 100 frei zugängliche Tankstellen errichtet haben, und im EU-geförderten Projekt H2Haul werden nicht nur die Lkw, sondern auch die auf den geplanten Routen erforderlichen Tankstellen aufgebaut. In Japan, China oder Südkorea gibt es ebenfalls umfassende Förderprogramme.

6. Sicherheit

Der Einsatz von gasförmigem Wasserstoff in Fahrzeugen ist sicher und nicht gefährlicher als andere Auto-Treibstoffe oder Batterien. Von Wasserstofftanks geht keine erhöhte Explosionsgefahr aus. Zwar brennt H2 in Verbindung mit Sauerstoff und ab einem bestimmten Verhältnis ist ein Gemisch auch explosiv. Aber Wasserstoff ist rund 14-mal leichter als Luft und daher extrem flüchtig. Tritt H2 beispielsweise aus einem Fahrzeugtank aus, steigt es schneller auf, als es sich mit dem Umgebungssauerstoff verbinden kann. In einem Feuertest von US-Forschern im Jahr 2003 kam es beim Brennstoffzellenauto zwar zu einer Stichflamme, sie erlosch jedoch schnell wieder. Das Fahrzeug blieb weitgehend unversehrt.

7. Zeitpunkt

Die Erzeugung von Wasserstoff ist bewährt und technologisch beherrschbar. Bei entsprechender Nachfrage kann die Produktion daher zügig hochgefahren werden. Zudem hat die Brennstoffzelle heute eine technologische Reife zur Industrialisierung und zum Einsatz in der Breite erreicht. Entsprechende Investitionen und politischer Wille vorausgesetzt, kann die Wasserstoffwirtschaft dem Hydrogen Council zufolge in den kommenden zehn Jahren wettbewerbsfähig werden. „Die Zeit für den Einstieg in die Wasserstoffwirtschaft ist jetzt“, sagt Gackstatter.

Quelle: Bosch – Pressemitteilung vom 02.09.2020

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30 Antworten

  1. Schiffe & LkW OK
    Wieso ist Punkt 5 [Infrastrucktur] ein Grund, warum Brennstoffzelle und Wasserstoff wichtige Bausteine künftiger Mobilität sind. Flächendeckende Tankstellen für PKW sind eher als problematisch zu bewerten. Auf den BAB Tankstellen LKW mit Wasserstoff zu befüllen ist wahrscheinlich leichter zu realisieren.

  2. Und die erneuerbare Energie dafür wächst auf den Bäumen. Ohne zigtausend neue Windräder wird das nichts mit grünem Wasserstoff. Und sich wieder in Abhängigkeit von Diktaturen wie den Saudis oder Russland zu begeben, um Wasserstoff zu importieren ist auch verrückt.

      1. Wird der Strom für die Mobilität direkt über Batterien gespeichert und verbraucht, wird nur 33% des Ökostroms für Wasserstoff benötigt.

        Aber was soll man machen, wenn Tanken in Deutschland der am meisten verbreitete Fetisch ist?

        1. Genügt trotzdem nicht um den Primärenergiebedarf in Deutschland zu decken. Nur ca. ein drittel macht Transportwesen aus. Zudem benötigt Deutschland Saisonspeicher. Dieses 30% Argument ist so alt – und bis heute verstehen immer noch die wenigsten, dass es alleine nicht funktioniert. Wenn im Winter über 2 Wochen kaum Wind weht, was machen Sie dann? Daheim bleiben und frieren? Ich kenne keine bessere Lösung als Wasserstoff. Wenn Sie was anderes kennen, würde mich interessieren.

  3. Zu 3: Wirkungsgrad ein Viertel höher als Verbrenner ist überhaupt nicht ambitioniert.
    Zu 4: Artikel ist zu den Kosten wenig konkret und scheint auch wenig ambitioniert zu sein.
    Denke so wenig ambitioniert und unkonkret lässt sich diese Technologie kaum erfolgreich promoten.

    1. Ambitioniertes Promotion ändert nicht das Regelwerk der Physik.
      Wenn Güter nicht per Zug oder meinetwegen Oberleitungs-LKW transportiert werden können dann mit Wasserstoff. Schiffe. Bitte. Aber PKW? Bitte um Erleuchtung

  4. „… sinkender Preise für regenerativen Strom werden die Kosten zur Herstellung von grünem Wasserstoff deutlich sinken.“

    Ich verstehe diese Logik nicht. Dann ist es immer noch ca. 3x billiger, den Strom direkt zu verwenden. Nur in Nischen, wo das wirklich nicht geht, besteht für Wasserstoff eine Chance. Vielleicht aber auch für ganz andere Lösungen. Eine bewährte Methode zum nationalen und internationalen Schwertransport nennt sich Eisenbahn und ist auf den Fernstrecken weitgehend elektrifiziert.

  5. „Seine CO2-Bilanz ist gerade bei großen, schweren Fahrzeugen besser als beim rein batterieelektrischen Antrieb, wenn man den CO2-Ausstoß für Produktion, Betrieb und Entsorgung zusammenrechnet.“
    》Das Argument betr. Klimaneutralität ist nicht zu Ende gedacht und tendenziös dargestellt. Entweder man nimmt für alle Vergleiche den Strommix zur Grundlage oder überall CO2-neutralen regenerativen Strom. In beiden Fällen wird die Brennstoffzelle deutlich schlechter dastehen. Die Brennstoffzelle gewinnt nur dann den Vergleich, wenn man bei der Akkuproduktion und bei der Entsorgung mit dem Strommix oder gar Kohlestrom rechnet und beim Betrieb mit 100% regenerativem Strom. Seriosität sieht anders aus…

    „Die Brennstoffzelle spielt ihre Vorteile genau in den Bereichen aus, in denen der batterieelektrische Antrieb nicht punkten kann“
    》einverstanden, sofern es sich nur um Luftfahrzeige handelt. Alle Ladeprobleme für Fahrzeuge auf der Strasse oder im Wasser sind lösbar.

  6. Endlich mal ein Beitrag der nicht nur eine Technologie in den Himmel lobt sondern die eigenen Vorteile hervorhebt aber auch auf die Nachteile hinweist. Ich selbst denke auch das für die Langstrecke ein Brennstoffzellenauto sehr viel Sinn macht. Ich habe mittlerweile Weile auch interessante Batterie Auto Fahrer kennengelernt aber ich bin ehrlich das diese Fahrweise nichts für mich wäre. Es scheitert ja leider schon an den ladesäulen in meiner Umgebung. Da wünsche ich mir schon das klassische tanken Modell. Und dafür ist Wasserstoff ideal. Zumal können wir dann endlich Stromspitzen effektiv nutzen.

    1. Fast überall liegen Stromleitungen. Es geht nur um Bürokratieabbau und das kindliche Gerangel um die besten Positionen. Dahingegen ist der Aufbau eines Wasserstofftankstellennetz höchst wahrscheinlich viel problematischer.

  7. Ich verstehe nicht, warum so viele so gern zur Tankstelle fahren. Mein Elektroauto ist jeden Morgen 100% aufgeladen. Ich sehe Tankstellen nur aus der Ferne.

  8. Scheinbar wollen einige Leute nicht, dass der Verkehr rein elektrisch funktioniert, also ohne den Umweg über eine doppelte stoffliche Umwandlung.

    Das Geld für zusätzliche Autobahnen und Strassen sollte in Schienen investiert werden, dadurch könnte der Großteil des Güterverkehrs auf die Schiene verlegt und für den Rest könnten kleinere Lieferfahrzeuge mit Batterieantrieb genutzt werden.

    Wenn dann auch noch Heizung und Kühlung von Gebäuden auf elektrische Wärmepumpen umgestellt würden, dann entfielen auch die vielen Transporte von Heizöl und Pellets. Dazu noch viel mehr Windräder im eigenen Land (keine Abhängigkeit von Diktaturen, keine riesigen Stromtrassen quer durch Europa) für Ökostrom und Solaranlagen auf die Dächer, u.a. für günstigen Vorort-Strom der Klimanalagen im Sommer und zur Unterstützung der Wärmepumpe im Winter.

    Vieles ließe sich rein elektrisch realisieren:

    – ohne Wasserstoff – erspart viele Resourcen in unnötigerweise zuviel gebauter Windräder und Solaranlagen
    – ohne Peletts – vermeidet unnötigen Transport und illegale Holzbeschaffung in Urwäldern
    – ohne Biokraftstoffe, ohne syntetische Kraftstoffe und was es da noch so alles gibt, die zur Herstellung viel Strom und / oder fossile Energie verbrauchen

    Rein elektrisch wäre so einfach, wenn es nur nicht soviele Lobbyisten gäbe, die das verhindern wollen, und Politiker, die allzu gerne die Hand aufhalten (teuer bezahlte Vorträge, Spenden, Sponsoring, Aufsichtsratspöstchen u.ä.).

    1. Können Sie ein Szenario vorrechnen, das zeigt, wieviel Deutschland an Windrädern und Solarzellen benötigt, um rein elektrisch alle Primärenergie auch im Winter bei ausnahmsweise zwei Wochen wenig Wind abzudecken? Wenn nicht, behaupte ich, was Sie sagen funktioniert nicht. Deutschland benötigt große Energiespeicher, welche wochen- und monatelang Energie speichern können.

    2. Kurze Abschätzung, wieviel mehr an grünem Strom im Vergleich zu heute benötigt wird:
      Aktueller grüner Primärenenergiebedarf in Deutschland, i.W. aus grünem Strom: 15%
      Bis 2050 möchte die Bundesregierung den Primärenergiebedarf in Deutschland um ca. 40% gegenüber heute reduzieren. Das ist ein ehrgeiziges Ziel:
      https://www.umweltbundesamt.de/daten/energie/primaerenergieverbrauch#entwicklung-und-ziele
      Ich sage mal, dass wir sogar 10% mehr schaffen, also 50% Reduktion gegenüber heute.
      Dann produzieren wir heute schon 30% soviel grüne Primärenergie wie 2050 benötigt wird.
      D.h. Sie müssen noch 3 Mal mehr Windräder, Solarzellen, Biomasse-Kraftwerke, Fließwasserkraftwerke aufbauen als heute, um IM DURCHSCHNITT die notwendige Energie in Deutschland zu erzeugen.

      IM DURCHSCHNITT beinhaltet jedoch keine saisonalen Schwankungen und keine Tages- oder Wochenschwankungen. Wenn also im Winter über Woche kaum Wind weht und die Sonne nicht scheint, dann müssen Sie nochmal um Faktoren mehr Windräder, Solarzellen,… aufbauen, um solche natürlichen Schwankungen abzufangen. Jetzt kann es auch passieren, dass es saisonale Schwankungen gibt und ein Sommer leider sehr kalt war und wenig erneuerbare Energie erzeug wurde.

      Daher muss Deutschland aus meiner Sicht in JEDEM FALL große, langfristige Energiespeicher aufbauen, und obendrein vermutlich sogar grüne Energie importieren. Das geht nach heutigem Kenntnisstand am besten mit Wasserstoff.

      Wenn Sie einen besseren Vorschlag haben, bin ich daran interessiert.

  9. Bislang ist Tesla das einzige Elektroauto das sich bei der Ladesäule authentifizieren kann um nicht zeitraubend Ladekarten oder Smartphones für die Freischaltung der Ladesäule einsetzen zu müssen.
    Mittelfristig wird es Elektroautos höheren Ladeleistungen als heutige Porsches geben, die sich bei der Ladesäule wie ein Tesla selbst per Plug & Charge authentifizieren können.
    Es gibt hierzu den ISO 15118 Standard.
    Bei Wasserstoffautos wird es schwieriger, da es keine elektrische Verbindung zur Wasserstofftankstelle gibt.

  10. Selbst große Akkus sind nicht wirklich schlechter als kleine. Der Abdruck ist zwar größer, die Leistung aber ebenso. Sprich mehr/weiter kann damit etwas transportiert werden.
    Nur das höhere Gewicht wirkt etwas nachteilig aus.

  11. Die frage ist wieviel Energie verbrauche uch für die Produktion von Wasserstoff, wueviel für den Transport und alleine für das Betanken mit 700 bar (Hochdruck Pumpen) und wieviel Verluste habe noch beim umwandeln bus ich den LKW bewege.

  12. Ich habe den Eindruck, die meisten Kommentatoren haben die Pressemitteilung der Firma Bosch nicht vollständig gelesen oder verstanden. Es ist nicht zielführend, nur schwarz oder weiß zu denken. Die je nach Anforderung richtige Kombination aus Batteriespeicher und Wasserstoff + Brennstoffzelle wird die sich zukünftig durchsetzen. Egal, was mancher Pseudoexperte hier so zum besten gibt.

  13. Zu Punkt 0
    Das Bild ist ja wohl mehr als wasserstofffreundlich dargestellt. Damit ein LKW eine vernünftige Reichweite hat braucht er 80-100 kg Wasserstoff in Tank. Das entspricht bei einem Basisdruck von 300 bar einem Volumen von 3,5 m³. Diese sind aber nicht abgebildet.
    Zu Punkt 1
    Klimaneutral ist es nur mit grünem Wasserstoff. Den gibt es aber in Wirklichkeit gar nicht zu kaufen! Sollte es einmal tatsächlich grünen Wasserstoff an der Tankstelle geben der ohne Subvention und mit Steueraufschlag verkauft wird dann kostet das Kilo höchstwahrscheinlich 30€. Das wäre wirtschaftlich nicht möglich am Markt zu existieren. Zurzeit gibt es nur hochsubventionierten grauen Wasserstoff der pro 1kg Wasserstoff 10 kg CO2 freisetzt, nicht versteuert ist, und der kostet schon 9 € pro kg.
    Zu Punkt 2
    Die Energiedichte wird bei Wasserstoff gerne auf das Gewicht bezogen. Nimmt man das Volumen und die Nutzbare Energie sind wir bei 0,36 kWh/l bei 300 bar. Und alle Forschung der Welt wird diesen Wert nicht verändern können. Die Energiedichte bei Lithium-Ionen Akkus liegt bei 0,4 kWh/l, und hier wird die Forschung in den nächsten Jahren Energiedichten von 0,6 bis 0,9 auf den Markt bringen. Wobei das Gewicht pro kg auch ständig fällt.
    Zu Punkt 3
    Beim Wirkungsgrad nimmt man immer den alten Verbrenner im Vergleich. Ich bin ja schon froh, dass nicht noch die Dampfmaschine mit 15% Wirkungsgrad genommen wird. Systembedingt ist aber der Wirkungsgrad des Wasserstoffpfads bei etwa 20%. Das heißt 80 % sind Verlust von Windrad bis zu LKW-rad. Batteriesysteme liegen im Wirkungsgrad bei 80-90%.
    Zu Punkt 4
    Hier wird immer am meisten geschummelt. Als ob jemand bereit wäre Energie zu verschenken?? Überschüssige Energie ist ein Märchen. Und die fixen Kosten für die mehrfache Umwandlung der Energie setzt man einfach auf null. Eine Elekrolyseeinheit kostet eben nicht Null Euro und hält ewig. Der Verflüssiger, Transporter und Tankstelle kosten auch nicht Null Euro und halten ewig. Auch die Brennstoffzelle träumt schon seit Jahren von einer Verbilligung. Hier soll dann der Staat einspringen und mit Subventionen das finanzielle Loch füllen.
    Mal als Beispiel: Eine Wasserstofftankstelle kostet 1,5 Millionen Euro und hat zudem jährliche Grundkosten. Für einen guten Investor sollte sich die Investition in 10 Jahren amortisieren. Pro Stunde können 20 kg Wasserstoff verkauft werden. Am Tag etwa 200 kg, im Jahr 60 Tonnen und in 10 Jahren 600 Tonnen. Allein der Tankstellenbetreiber müsste einen Aufschlag von 5€ pro kg nehmen um wenigstens ein bisschen Gewinn zu machen. So sieht es auch aus bei der Elektrolyseeinheit, beim Verflüssiger und beim Transport.
    Zu Punkt 5
    Wir sind eins der wenigen Länder die diesen Irrweg des Wasserstoffs unterstützen. Damit bleibt dem H2-LKW nur der Transportweg innerhalb Deutschlands. Auch nicht die schönste Zukunft.
    Zu Punkt 6
    Wasserstoff ist ein brennbares Gas und es ist höchst gefährlich. Wenn 80 kg Wasserstoff bei 300 bar explodieren sieht der Schaden schon größer als bei dem kleinen Experiment das da immer wieder angeführt wird. Man sollte sich mal die Bilder der explodierten Tankstelle in Norwegen ansehen.
    Zu Punkt 7
    Der Zeitpunkt eine Technologie einzuführen die eine regelrechte Energievernichtungskaskade unterstützt ist immer falsch.

    Ich habe ja vollstes Verständnis, wenn Bosch sich die Fördergelder des Bundes sichern will. Einem geschenkten Gaul schaut man nicht ins Maul. Wenn dann am Ende auch kein Erfolg da ist, braucht man die Fördergelder auch nicht zurückzuzahlen. Aber der Bosch-Konzern arbeitet auch auf dem Gebiet der Lithium-Ionen-Akkus und sparsamen Elektromotoren. Bleiben irgendwann die Fördergelder für Wasserstoff aus stört das den Gesamtkonzern wenig.
    Würde der Bund Fördergelder für die Erforschung einer neuen Glühlampe mit doppeltem Wirkungsgrad anbieten würde Osram sich da wahrscheinlich auch beteiligen.

    1. Es wird immer Batterie gegen Wasserstoff diskutiert. Wie soll Deutschland den gesamten Energiebedarf decken? Man muss schon das ganze Bild betrachten und nicht nur LKWs. Es wir ohne Wasserstoff oder ein ähnlich mächtiges Energiespeichermedium schlicht nicht möglich sein, Deutschland sicher über Monate und Jahre bei Wochen- und Saison-Schwankungen im Wind- und Solarstrom sicher zu versorgen. Wenn Wasserstoff als Langzeitspeicher genutzt wird, kann ich ihn bei Rückverstromung auch im LKW einsetzen. Wirtschaftlich ist der Unterschied zur Batterie dann kaum mehr gegeben. Und bitte nicht falsch verstehen – ich bin kein Wasserstoff-Gläubiger. Allerdings sehe ich keine Alternative, um Deutschland auf nahezu 100% grüne Energie zu bringen.

    1. Sollte heißen : Wobei das Gewicht pro kWh auch ständig fällt
      2014 230 Wh/l 140 Wh/kg
      2016 410 Wh/l 170 Wh/kg
      2018 650 Wh/l 280 Wh/kg
      2020 700 Wh/l 300 Wh/kg
      ——————————–
      2025 800 Wh/l 350 Wh/kg

      Das komplette Wasserstoff-Drucktanksystem für einen Pkw wiegt ca. 125 kg für 5 kg Wasserstoff
      Das bedeutet 1100 Wh/kg, aber dazu kommt noch das Gewicht der Brennstoffzellemit Luftfilter
      Deshalb ist ein Toyota Mirai auch schwerer als ein Tesla Model 3

  14. Ich möchte ein paar Punkte des Kommentars von Herrn Saar relativieren:

    zu Punkt 0+2)
    Sie nehmen 300 bar als Referenz für Wasserstofftanks. Aktuell sind wir jedoch bei einem Standarddruck von 700 bar (z.B. Toyota Mirai), was die Energiedichte pro Liter weit über die von Akkus hebt und auch das Tankvolumen deutlich reduziert.

    zu Punkt 3)
    Mich würde auch interessieren, wie sie auf 80%-90% Wirkungsgrad bei einem Batteriesystem kommen? Alleine die Ladeverluste betragen üblicherweise schon um die 15%, wie kürzlich vom ADAC nachgewiesen. Hinzu kommen noch mindestens die weiteren Verluste durch den Stromtransport über Hochspannungsleitungen (ca. 6 %), Wandlungsverluste im Elektromotor (ca. 10%).
    Des Weiteren liegt der Well-to-Wheel Wirkungsgrad bei einem Wasserstoffauto, je nach Quelle, bei 30-39%. So kommt man auf ein realistischeres Verhältnis von 70% E-Auto zu 35% Wasserstoffauto, was nur halb so schlecht ist, wie von Ihnen dargestellt.

    zu Punkt 4)
    Wie kommen Sie auf die Zahl von 20kg pro Stunde? Ein Wasserstoffauto ist in 3-5 Minuten vollgetank, bei ca. 5kg Tankinhalt. Selbst wenn man nochmal 5 Minuten für’s bezahlen drauflegt, kommt man auf mindestens 30kg pro Stunde. Zudem ist der Preis pro Zapfstelle deutlich günstiger, wenn mehr als ein Zapfpunkt installiert wird. Somit ist ihre Rechnung nicht sehr realitätsnah…

    Natürlich ist Wasserstoff nicht die Lösung aller Probleme, aber es kann zumindest eine sinnvolle Übergangslösung für mittlere und lange Strecken sein. Nur für den Arbeitsweg in der Stadt bin ich auch der Meinung, dass ein Wasserstoffauto keinen wirklichen Sinn macht, hier sind akkubetriebene Elektroautos wahrscheinlich die bessere Wahl.

  15. Zu Punkt 0+3: Also bei allen Veröffentlichungen werben die Hersteller immer mit 350 bar Tanks in LKW. Welche Firma hat denn 700 bar Tanks im LKW?
    zu Punkt 3: Gut hier gibt es immer abweichende Berechnungen. Ein Elektromotor hat aber immer 94% Wirkungsgrad. 80% Gesamt-Wirkungsgrad sollten aber immer erreicht werden. Beim Wasserstoff liegen die Berechnungen zwischen 15% und 30% Wirkungsgrad. Ein Faktor ist hier die Verflüssigung des Wasserstoffs für den Transport. Es bleibt aber schon eine große Differenz. Ein BEV braucht im Jahr 2.500 kWh Energie und ein FCEV 10.000 kWh.
    Zu Punkt 4: Nachdem ein Fahrzeug getankt hat an der H2-Tankstelle muss wieder Druck aufgebaut werden. Das geschieht durch elektrische Pumpen in der Tankstelle. https://www.heise.de/forum/Autos/Artikel-Foren/E-Mobilitaet-mit-Brennstoffzelle/Das-Weihnachtsmaerchen-vom-schnellen-Betanken-eines-Brennstoffzellenfahrzeuges/posting-31581331/show/

    Wenn es nur Wasserstoff geben würde, würde ich ja zustimmen. Aber als große Speicher gibt es doch auch andere Möglichkeiten. Ein Wasser-Speicherkraftwerk wie zum Beispiel der Schluchsee hat einen Wirkungsgrad von 80%. Es gibt eine neue elektrische Hochleistungsverbindung nach Skandinavien. Man kann im Sommer Norwegen mit Solaranergie aus Spanien versorgen und die Stauseen schonen und im Winter Energie aus Norwegen beziehen. Das europäische Verbundnetz ist die Lösung und nicht der marokkanische König. Denn wenn wir mit unserer Energie nicht sparsam umgehen, bleibt uns nur der Import aus Afrika.

  16. Norwegen hat ca. 30 GW Wasserkraft installiert (was fast 100% der Stromerzeugung in Norwegen ist) und produziert damit jährlich ca. 140 TWh. Zusätzliche 20 GW könnten erschlossen werden.
    Zum Vergleich hat Deutschland 200 GW installiert und produziert jährlich ca. 500 TWh Strom.
    Deutschland wird vermutlich ca. wesentlich mehr als 100 GW und mehr als 100 TWh puffern können müssen, wenn wir vollständig von erneuerbaren Energien abhängig sind.
    Norwegen wird daher nicht mal die ganzen deutschen Öko-Stromschwankungen ausgleichen können, schon gar nicht von einem Großteil Europas. Trotzdem hilft Norwegen und leistet mit jedem Seekabel nach Deutschland einen Strompuffer ganz grob in der Größenordnung eines Atomkraftwerks.
    Ich sehe keine andere Lösung, als dass wir grünen Wasserstoff importieren müssen – aus Ländern wie Marokko. Jedes Seekabel nach Norwegen, jeder Wasserspeicher und jeder Batteriespeicher (auch mobil in Autos) und jedes Solarpanel und Windrad in Deutschland hilft diese Abhängigkeit zu reduzieren.
    https://www.researchgate.net/publication/301214007_Design_of_Future_Pumped_Storage_Hydropower_in_Norway
    https://norwegen.ahk.de/kernbereiche/erneuerbare-energien
    https://www.energy-charts.de/energy_de.htm?source=all-sources&period=annual&year=2019

  17. Heutzutage importieren wir Öl warum nicht in Zukunft grünen Wasserstoff. Es wird so getan als sei die Abkehr von fossilen Brennstoffen gleichzeitig mit der Autarkie der Strom- und Wärmeproduktion verbunden. Das ist Blödsinn. Ich vermisse in der Diskussion sinnvolle Ideen abseits des Verkehrs wie Wasserstoff sinnvoll eingesetzt werden kann.

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