Wie viel kostet ein Kilo Wasserstoff?

Wasserstoff-Basics: Wie viel kostet ein Kilo Wasserstoff?

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Suchmaschinen werfen längst die günstigste Wasserstoff-Tankstelle in der nächstmöglichen Umgebung aus. Doch zur Preisfindung beim Betrieb eines mit Wasserstoff angetriebenen Kraftfahrzeugs bedarf es eines breiteren Verständnisses als die bloße Nennung eines Betrags. Selbst wenn man sich die Frage stellt „Wie viel kostet ein Kilo Wasserstoff?“ Denn wer sich die Mühe macht, den Preis zu eruieren, denkt einen Umstieg an und sollte deshalb mehr darüber wissen. Zunächst ist es einmal ungewohnt, beim Tanken nicht in Litern zu denken. Die richtige Maßeinheit bei Wasserstoff ist nämlich eher das Kilogramm.

Wie immer zu Beginn einer neuen Ära hinsichtlich technischer Innovationen stellt sich für den Nutzer die Frage nach der persönlichen Praktibilität und Rentabilität: „Wie weit ist es von mir bis zur nächsten Versorgungsstelle? Wie dicht ist heute das Netz im alltäglichen Umfeld, wie sähe das bei Reisen aus? Welche unerwarteten  Nachteile können mich sonst noch treffen? Wie viel kostet mich der gefahrene Kilometer im Vergleich zu meinem Verbrenner?“. Wir wissen, die Reichweite eines Liters Kraftstoff muss nicht unbedingt bei allen Kraftstoffarten und -sorten gleich sein. Wir brauchen zumindest eine Formel zum ungefähren Umrechnen.

Wasserstofftankstellen: Wo steht der deutschsprachige Raum, wo der Rest der Welt?

Entstanden sind die ersten Wasserstoff-Tankstellen, man kann es fast erahnen, in Nordamerika. Seit dem Jahr 2017 spricht man dort von den sogenannten „Hydrogen Highways“, also einem Netz an Wasserstoff-Tankstellen zur überregionalen Nutzung dieses noch selten anzutreffenden Treibstoffs.

Deutschland plante unter derselben Zielsetzung den Aufbau eines Netzes rund um Hamburg, Berlin, Rhein-Ruhr, Frankfurt, Nürnberg, Stuttgart und München. Daneben sollten alle Autobahnen und Fernbahnen erfasst sein, damit sich diese Gebiete durch eine lückenlose Versorgung verbinden lassen. Das geplante Schema diente einer Erfassung aller Regionen der Bundesrepublik. Im Jahr 2019 kann man von einem durchaus gelungenen Resultat sprechen: Von gut 150 Wasserstoff-Tankstellen in Europa befinden sich rund 100 in Deutschland. Ob das für einen adäquaten Betrieb von Wasserstoff-Autos im Individualverkehr aber ausreichen würde, erfahren wir weiter unten.

Feststeht:  Das Fraunhofer ISI hat errechnet, dass im Jahr 2050 ein Netz aus 140 Tankstellen für Brennstoffzellen-Lkw ausreicht, um deren kompletten Wasserstoffbedarf zu decken. Die Kosten dafür belaufen sich auf rund neun Milliarden Euro pro Jahr. Entscheidend für den Erfolg der Infrastruktur sei auch die Wasserstofferzeugung (Elektrolyse). Neben einer zentralen Erzeugung des Wasserstoffs und dessen Transport zu den Tankstellen gibt es die Option, an Tankstellen Elektrolyseure zu bauen und den Wasserstoff direkt vor Ort zu erzeugen. Um die Klimaziele zu erreichen, ist es zudem wichtig, „grünen Wasserstoff“ zu gewinnen, ihn also ausschließlich mit erneuerbaren Energien zu erzeugen.

Die Wasserstoffstrategie der EU befasst sich damitwie dieses Potenzial durch Investitionen, Regulierung, Schaffung von Märkten sowie Forschung und Innovation ausgeschöpft werden kann. Auch die Bundesregierung hat mit ihrer vor wenigen Wochen vorgestellten nationalen Wasserstoff-Strategie ein ehrgeiziges Ziel formuliert: Deutschland soll weltweit Vorreiter bei der als klimafreundlich angesehenen Wasserstoff-Energie werden.

Mittlerweile gibt es online eine Auflistung sämtlicher Wasserstoff-Tankstellen rund um den Globus. Dabei wird eine laufende Aktualisierung versprochen, siehe www.h2stations.org. Eine komfortable App steht jedermann zum Download bereit, welche sogar die jeweiligen Öffnungszeiten erfasst.

Der Verbrauch des Wasserstoff-Autos

Wie auch beim Benziner oder Diesel hängt der Verbrauch von Wasserstoff zunächst von der Fahrweise ab – rollen wir gemütlich auf der Autobahn dahin oder zuckeln wir im Stadtverkehr von einer Ampel zur nächsten? Fahren wir einen SUV oder einem Mini-Stadtflitzer? Natürlich gibt es dort wie hier Durchschnittswerte. Dieser wird bei einem Kilo mit hundert Kilometern angegeben. Damit sind wir bei der Preisentwicklung angelangt, welche uns die Kosten für diese 100 km nennen soll.

Man unterscheidet das Angebot zudem zwischen flüssigen Wasserstoff und gasförmigen Wasserstoff bei einer Temperatur von 20 ° Celsius bei 250/350 bar und -40° Celsius bei 700 bar. Ein bisschen Spannung muss aber noch gehalten werden, ehe der momentane Preisstand kundgetan wird. Fangen wir von vorne an.

Startschuss im Jahr 1807, Apollo-Mondmissionen und Preissprünge

Als Quasi-Lieferant von Wasser ist Wasserstoff grundsätzlich billiger als Öl. Durch das Mischen mit Sauerstoff entsteht Knallgas, wobei schon ein einziger Funke zur Entstehung chemischer Prozesse ausreicht und Energien frei werden. Von je einer Seite werden Wasser- und Sauerstoff in einen Membran getrieben, deren Moleküle in Strom umgewandelt werden. Es ist nachvollziehbar, dass ein gewisser Forschungsdrang hinsichtlich der Umleitung dieses Prozesses ins Innere eines Motors bestand. Seit dem Jahr 1807 kennt die Menschheit den Kern dieser Technik, welche später vorwiegend in Weltraum-Missionen angewendet wurde. Brennstoffzellen lieferten nämlich den Strom der Raumfahrzeuge, zum Beispiel bei den Apollo-Mondmissionen.

Heute weiß man: Ein derart betriebenes Auto kann, theoretisch, CO2-neutral fahren. Denn die Herstellung aus Überschüssen regenerativer Energien ist möglich.

Wie viel kostet ein Kilo Wasserstoff? – Billiger als Sprit?

1960 setzte General Motors bereits auf die Entwicklung dieser Technologie. Das Ziel war ganz klar eine Vorreiterrolle bei der serienmäßigen Produktion von Wasserstoff-Autos. Doch zuerst kämpfte man in Sachen Wirtschaftlichkeit aufgrund der vergleichsweise hohen Kosten für die Einzelteile. Nachdem diese Hürde halbwegs geschafft werden konnte, stand man vor der Tatsache mangelnder Tankstellen. Und der Erkenntnis, dass Serienproduktion ohne solchen keinen Sinn macht.

Die Aussichten im Jahr 2019 sind zwar wesentlich positiver, aber seriöse Berechnungen ergeben einen Bedarf von neun Mal so vielen Wasserstofftankstellen wie heute um von einer unproblematischen Versorgung sprechen zu können.

Eine rege „Preisentwicklung“ gibt es nicht. Außerdem variieren die Kosten je nach Herstellungsverfahren. Man berechnet den Vergleichswert grundsätzlich mit einem sogenannten „Benzin-Äquivalent“ weil man die verschiedenen Antriebsarten nicht 1:1 vergleichen kann. Diese Berechnungsmethode wird auch für Vergleiche beim CO2-Ausstoß herangezogen. So genau will und muss es aber kaum jemand wissen. Hilfreich ist im Alltag eher der Vergleich pro Fahrzeug über einen Online-Rechner wie https://rechneronline.de/elektroauto/.

2011 kostete das Kilo gut 8 €. Weniger als 10 Jahre später bewegt sich der Kilopreis um 9,50 € – eine gewisse Kontinuität ist also absehbar. Und noch bewegt sich die Zahl unter der Zehnergrenze – vielleicht ein psychologisch willkommener Effekt im Vergleich zu fossilen Antriebsarten. Rechnet man nun den Preis auf 100 km um, so fährt man mit 9,5 € doch spürbar günstiger als mit Diesel & Co.

Ein Resümee kann man heute mit Verweis auf mehrere Info-Webseiten ableiten. So widmet sich sogar www.clever-tanken.de dem Auffinden des besten Preises bei den Wasserstoff-Tankstellen, OMV publiziert in seinem Webauftritt seine Sicht der Dinge und zählt eigene Stationen in Deutschland und Österreich auf, Shell und die anderen Anbieter widmen sich allesamt der Technik mit ein paar Worten. Informationsnotstand herrscht jedenfalls nicht mehr vor. Als Ratschlag für jedermann kann gelten, die Entwicklung bei den Technologien, der Dichte des Netzes aber auch die KFZ-Erzeuger im Auge zu behalten.

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Leider fehlt es in dem Artikel an einem Richtwert zum Vergleich. Sicherlich sind Fahrweise, Fahrzeug, Witterung und Beladung entscheidende Faktoren, aber ein Grundwert im Rahmen eines NEFZ-Verbrauchs würde zur Einordnung helfen.
Nicht erwähnt wird auch der immense Energiebedarf zur Erzeugung, wodurch es ausschließlich bei grünem Wasserstoff ein Gewinn für die Umwelt wäre. Dazu gibt es interessante Studien und Videos. Leider ist die Produktion von grünem Wasserstoff z.B. in Norddeutschland direkt bei den Windrädern derzeit politisch genauso wenig gewollt wie die Eigenproduktion von Strom für das E-Auto. Hier fehlt es einfach an der passenden Lobby.

9,50€ auf 100km mit Wasserstoff und das soll billiger als ein Diesel sein?
Mein Diesel verbraucht 5l auf 100km was 5€ auf 100km wären.

Oder habe ich einen Denkfehler?

Bei den Kosten von Energie oder Treibstoffen muss man zuallererst einmal auseinanderhalten, was die Produktion (bzw. Förderung) kostet und was es am Schluss für den Konsumenten kostet. Je nach Marktsituation, vor allem aber staatlichen Belastungen oder Förderungen, können die Unterschiede riesig sein.
Die fossilen Treibstoffe beispielsweise kosten für Förderung, Produktion und Transport nur etwa ein Drittel von dem, was man am Schluss an der Tankstellestelle bezahlt, der Rest sind Abgaben, die in etwa die ganze Strasseninfrastruktur finanzieren. Dazu kämen dann noch die Umweltkosten, deren Umrechnung in Geld schwierig und umstritten ist, die aber schliesslich dazu führten, dass wir diese Energieform zusätzlich belasten (CO2-Abgabe) und andere Energieformen und -Nutzungen fördern (E-Mobilität).
Ganz grob gerechnet braucht ein PKW ca. 1 kg Wasserstoff pro 100 km. Die Produktion von ‚grünem‘ Wasserstoff kostet heute in einem Industrieland ca. 6$ pro kg. Die heute noch üblichste Form, die Umwandlung aus Erdgas, ist deutlich billiger. Die IEA (Internationale Energie-Agentur) rechnet mittelfristig mit Kosten von 1.9$ pro kg ‚grünem‘ Wasserstoff per Elektrolyse bei einer Produktion in Afrika oder im nahen Osten und von 1.6$ in Chile. In Mitteleuropa dürften mittelfristig die Preise rund zwei mal so hoch sein. Beides hängt ziemlich direkt von den Preisen von Photovoltaik-Strom ab. An der Tankstelle würde dann ein kg Wasserstoff (ohne Steuern) etwa 5$ kosten.
Sowohl bei Wasserstoff wie auch bei Strom, die für den Strassenverkehr eingesetzt werden, wird man mittel- bis langfristig wieder die Kosten der Strasseninfrastruktur draufschlagen müssen. Der Verkehr soll ja die Strassen in etwa bezahlen. Das wäre dann etwa gleich viel wie die Energie selbst, bzw. etwa 3-6 Euro pro 100 km. Also statt heute 6’000.- Euro Förderung kämen dann noch 10’000.- Euro Abgaben für die Energie dazu (bei 5.- Euro pro 100 km und einer Lebens-Kilometer-Leistung von 200’000km).
Man sieht, sowohl Wasserstoff-Systeme wie auch Batterien müssen noch massiv billiger werden, wenn der Individualverkehr mittel- bis langfristig nicht deutlich teurer werden soll als heute.

Entgegen der hier immer wieder vorgetragenen „Meinung“ irgendwelcher Wasserstoff Befürworter und der mittlerweile zum Unwort verkommenen „Technologieoffenheit“ braucht man zur Erzeugung eines KG Wasserstoffs meines Wissens nach immer noch etwa 50 Kilowattstunden Strom.
Damit fährt mein i3 bereits 330km weit – und jetzt einfach einmal nicht irgendwelchen Lobbyisten nachquatschen (siehe Artikel von gestern: Preis von Wasserstoff von 1,65 Dollar / Kg) sondern Gehirn einschalten und selber denken / rechnen!

Eine letzter Denkanstoß noch:
Wo kommt denn bitte der ganze „Überschuss-Strom“ für den grünen Wasserstoff in Zukunft her, wenn Millionen von BEV diesen schon zum viel effektiveren Laden ihrer Fahrzeuge verbraucht haben?
Diese Frage hat bisher kein Wasserstoff Befürworter schlüssig beantwortet – komisch auch.

Die Asiaten setzen auf Wasserstoff. Können die alle nicht rechnen?

Hier zwei Fakten, die vielleicht nicht ganz unwichtig sind:

1) Der Wasserstoffpreis an Tankstellen spiegelt in keiner Weise den aktuellen Herstellungspreis wieder. Für die aktuell sehr geringe Abgabe an Tankstellen lohnt es nicht einen Marktpreis zu kalkulieren. Tatsächlich ist noch nicht mal bekannt, wie hoch der Preis eigentlich sein müsste, um die Kosten zudecken und einen Gewinn zu generieren.

2) Wasserstoff an Tankstellen wird (noch) nicht besteuert!

Sollte sich also Wasserstoff als Antriebskraftstoff durchsetzten könnte der Preis auch mal um 50% oder mehr steigen. Billiger wird er in Deutschland auf keinen Fall.

Ich habe übrigens gelesen, das sich ein Nexo oder Mirai bei flotter Fahrt auch mal 1,2kg auf 100km genehmigt. Aber wir Deutschen schleichen ja gerne hinter LKWs her, da können wir ruhig mit 9,50€/100km rechnen…

Schafft es jemand überall die Steuer und die Subventionen und rauszurechnen und Serienproduktion rein?
Wieviel teurer muss! uns ein gesund lebbares Klima wert sein ?
Wer rechnet Hurrikans, Dürre, Hunger, Krebs und Kriege mit rein ?
Akkuautoverkauf läuft nur bei abbezahlten Eigenheimbesitzern und das sogar praktisch nur als Zweitwagen. Als Einzigwagen kommt er schon nicht mehr in Frage. Wasserstoff sehr wohl. Die deutsche Autoindustrie existiert nur durch Export. Der wird über sich nicht zu leistende Ladestruktur im Ausland verdorren. Wasserstoff über flexible mobile Tankstellencontainer und angesichts reichlich Sonne sich auflösenden Effizienznachteiles nicht. Wasserstoffkartuschen bleiben entwicklungskonstant. Wechselakkus nicht mit neuer Software und aufwendiger starker Kabelstruktur der Ladestellen.
Öffentliche Ladestruktur ist in Laufentfernung nicht skalierbar, kann nicht wachsen, da schon allein räumlich (Erdverlegung) und Stärke erheblich lange Vorleistungen erbracht werden müssen.

Was mich interessieren würde: Von welchem Anteil grünem Wasserstoff reden wir denn heute? Gibt es überhaupt welchen? Wenn man bei BEV schon den Strommix heranzieht, sollte man bei Wasserstoffautos den Wasserstoffmix berechnen.

Für mich ist das Wasserstoffthema eine Nebelkerze der Großkonzerne mit dem Ziel die Verbraucher so lange wie möglich am Kauf eines BEV zu hindern. Der uninformierte Verbraucher soll sich nämlich sagen: Ich will mit dem Umweltfreundlicheren Wasserstoff fahren und nicht mit diesen mit Kinderarbeit ausgebeutetem Kobalt und riesigem Wasserbedarf in Wüsten geschürften Lithium. Beides gekonnte Lügen der Energiewirtschaft die im letzten Jahrzehnt mit gigantischem Aufwand an den dummen Endverbraucher weitergegeben wurden. Tatsachen sind: In jeder jeans wird mehr Wasser bei der Herstellung verbraucht als für das 50 KWh Paket einer ZOE. Und Kobalt wird grundsätzlich von den Einkäufern der großen Hersteller nicht aus dem Kongo verwendet. Zurück zum Wasserstoff, die Effektivität von Herstellung des Stroms bis zur Fortbewegung eines Fahrzeugs ist erwiesenermaßen mindestens 3x bis 7x schlechter als bei direkter Verwendung des Stroms in Batterien eines BEVs. Da wir auf Jahrzehnte hinaus KEINEN wirklichen Überschußstrom aus EE haben werden ist alles was Wasserstoff betrifft der in PKW eingesetzt werden soll tot – töter – am tötesten. Basta.

Wasserstoff wird die Mobilität der Zukunft. Dazu bedarf es allerdings einem Markthochlauf, der derzeit jedoch immer mehr geschaffen wird. Gerade im Mobilitätssektor ist die Dynamik in den letzten Jahren stark gestiegen. Ich denke aber nicht, dass Wasserstoff sich absolut durchsetzen wird. Elektromobilität verspricht (zumindest im Gebrauch) einen emissionsfreien Umgang, was den Klimazielen der EU und der Bundesregierung entspricht. Von daher dürfte es in Zukunft gemischte Antriebe geben, in denen die Rolle von Elektromobilität (auch begünstigt durch Power-to-x) sowie Wasserstoffmobilität jährlich zunehmen wird. Sollten sich entscheidende technische Schwierigkeiten wie zum Beispiel sinkende Ladekapazität des Akkus von E-Fahrzeugen und die langen Ladezeiten an den Ladesäulen nicht signifikant verbessern lassen, so dürften H2 betriebene Fahrzeuge die Oberhand erhalten. Und ein Markthochlauf in der Mobilität mit Wasserstoff wird im Schwerlastverkehr (LKW, ÖPNV, etc.) angepeilt und somit sicherlich entwickelt und gefestigt werden können.

Was mich Laie mal interessieren würde:
 
Gibt es eine Website mit einem „Von-der-Wiege-bis-zur-Bahre“-Rechner, mit welchem dargestellt wird, wieviel Energie (auch graue Energie) im Gesamten aufgewendet wird, um mobile Energie in ihren verschiedenen Formen zur Verfügung zu stellen? Mit einer Extraspalte für Rückbau und Entsorgung. Nachdem schon Milliarden in F&E geflossen sind, müsste so ein Rechner doch ein Klacks sein. Und das zwar interessante Forum würde sicherlich kürzer.
 
Dann – Frage eines DAU: Wenn ich ein grosses Fahrzeug hätte (Gelenkbus-Doppeldecker wie einst Neoplan), und ich würde die gesamte nutzbare Fläche mit Fotovoltaik-Elementen einkleiden. Womit würde ich weiter fahren: Wenn ich

a)  den Strom zum Fahren in Batterien speichere
b)  Wasserstoff on board herstelle (Wasserelektrolyse), speichere und dann bei Bedarf via Brennstoffzelle verstrome
 
Und welche Variante wäre in Aufbau und Betrieb preiswerter?

Zum 07.06.222 erhöht H2 Mobility deutschlandweit den Kilopreis auf €12,85 (von€9,50).
Als wir von einem Verbrenner- auf ein Wasserstoff-Auto umgestiegen sind wurde gesagt, dass der Preis gesetzlich festgelegt ist. Das scheint nicht zu stimmen, denn dann könnte ein Konsortium ja nicht einfach ( mit 8 Tagen Vorlaufzeit!!) den Preis um ca. 30% anheben.
Gibt es dazu Infos / Erlebnisse?
Vielen Dank!

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