Brennstoffzelle – bei Elektromobilität mehrgleisig fahren

Die Kopplung des Transportsektors mit regenerativen Versorgungsnetzen und Wasserstoff als Energiespeicher (Quelle: Ford Research & Advanced Engineering, James Anderson, Robb DeKleine).In der gemeinsamen Studie „Brennstoffzelle für die Elektro­mobilität von morgen“ fordern VDI (Verein Deutscher Ingenieu­re) und VDE (Verband der Elekt­rotechnik Elektronik Informati­onstechnik) die gleichberechtigte Förderung von Brennstoffzellen­ und Batteriefahrzeugen. Die zwei Speicherarten werden in der Stu­die nach relevanten technischen, ökologischen und wirtschaftli­chen Aspekten untersucht.

Um die energie­ und umwelt­politischen Ziele der Bundesre­gierung zu erreichen, genüge es nicht, die jetzige Diskussion auf Batteriefahrzeuge zu konzentrie­ren.

Folgende Vorteile besitzen Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) gegenüber Batteriefahrzeugen
(BEV):

• Sie erzielen erheblich leichter und kosteneffizienter große Reichweiten.
• Ihre Betankungszeiten sind mit dem heutigen Standard für Benzin und Diesel vergleichbar.
• Höhere Nutzlasten
• Vorhandene Strukturen der Tankstellen können genutzt werden.
• Wasserstoff ist einfacher speicherbar.

Die Infrastrukturinvestitionen sind für BEV bei einer geringen Marktdurchdringung geringer als für FCEV. Bei einer größeren Marktdurchdringung dreht sich das Bild um. Die Mischung bei­der Systeme – BEV für die kürze­ren Strecken und FCEV für Lang­strecken – könnte ein Kostenopti­mum ergeben.

Die gewünschte Reduktion der CO2­Emissionen wird nur erzielt, wenn die Elektroenergie für das Laden der Batterie und die Pro­duktion des Wasserstoffs aus re­generativen Quellen stammt. Es ist relevant, wie die Rohstoffe gewonnen und die Batterien und Brennstoffzellen hergestellt wer­den. Sorgfältige Analysen des Energieverbrauchs und der CO2­ Emissionen im gesamten Lebens­zyklus und eine Erhöhung der Recyclingquote sind unabding­bar. Beide Technologien benöti­gen Rohstoffe, die nicht unbe­grenzt zur Verfügung stehen. Im Gegensatz zur Batteriefertigung muss die Brennstoffzelle die Hür­de zur Serienfertigung noch neh­men, was eine große Chance für deutsche Hersteller sein kann.

Die Autoren der Studie sind sich einig: Die Bundesregierung muss schnellstens gleichermaßen für Brennstoffzellen­ und Batte­riefahrzeuge Anreizsysteme schaf­fen und Infrastrukturen aufbau­en. „Hierzu zählt die Forcierung des Markthochlaufs von E-­Fahr­zeugen durch die Umstellung von Fahrzeugflotten, der Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur durch Realisierung der bundesweit ein­heitlich geplanten 400 Wasser­stofftankstellen sowie die Einbe­ziehung des Energieträgers Was­serstoff in die sektorenübergrei­fende Langzeitstrategie für eine sichere Energieversorgung“.

Am 28. Juli 2017 erklärte der damalige Bundesverkehrsminister auf einer Presskonferenz, dass die alternativen Technologien Batte­rie­ und Brennstoffzellenfahrzeu­ge sowie die Nutzung syntheti­scher Kraftstoffe noch nicht marktreif seien und in alle Rich­tungen forciert geforscht werden müsse. Bis heute sind die Aktivi­täten der Akteure mäßig. Vor allem die Entwicklungen zur Um­wandlung überschüssiger Wind­energie in Wasserstoff und ande­re Gase halten sich in Grenzen.