Wasserstoff – Mobilität im Fokus

Weltweit verstärken sich in diesen Monaten die Bemühungen, den menschengemachten Klimawandel zu stoppen. So hat sich die aktuelle Bundesregierung für die damit unweigerlich verbundene Energiewende große Ziele gesetzt. Neben den Förderungen von Elektroautos und deren Ladeinfrastruktur spielt in der Denke vieler Politiker Wasserstoff eine wichtige Rolle.

Die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung

Auf Bundesebene entwickelt das Wirtschaftsministerium mit Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU) eine sogenannte „Nationale Wasserstoffstrategie“, in welcher er neben dem grünen Wasserstoff auch auf blauen Wasserstoff setzt.

Blauer Wasserstoff wird mit fossilem Erdgas gewonnen, das dabei entstehende Kohlendioxid (CO2) soll abgeschieden und deponiert werden. Eine Technologie, die bei den meisten Klima- und Umweltschützern wenig Anklang findet. Der sogenannte grüne Wasserstoff hingegen stammt aus erneuerbaren Energien. Für ihn treten in der Regierungskoalition sowohl die Umweltministerin Svenja Schulze (SPD), als auch Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) ein. Letztere betonte im Februar in einem Interview mit der dpa, dass die hohen Anteile von fossiler und Kernenergie bei einem Ausstieg aus der Atomenergie und Kohleverstromung nun schnell ersetzt werden sollten. “Wir müssen jetzt energisch und nicht halbherzig in den grünen Wasserstoff einsteigen,” Deutschland müsse hier weltweit zum Vorreiter werden, so die Bundesforschungsministerin.

Die Bundesländer Bayern und Baden-Württemberg fördern eigenständig Wasserstoff Projekte

In Bayern und Baden-Württemberg reagierten die beiden Ministerpräsidenten spätestens nach Vergabe der E-Förderung in Höhe von 500 Millionen Euro durch Ministerin Anja Karliczek nach NRW mit einer Wasserstoff-Offensive. Der Süden der Republik möchte in Sachen Mobility weiterhin ein wichtiges Wort mitspielen. Da bietet sich das Thema Wasserstoff aufgrund der Komplexität an. Schließlich bietet sich hiermit die Chance, den vielen Tausenden an Fachkräften aus dem Automobilbereich in Deutschland hier neue Tätigkeitsfelder zu erschaffen. Den einfacheren Elektromotor für die Kleinwagen überlässt man in der Produktion notgedrungen den neuen, aufstrebenden Herstellern in China, Korea oder Indien.

Das Thema Brennstoffzellentechnologie hingegen braucht technisches Know-how und gerade hier möchte man sich an der Weltspitze festsetzen. Die Politik möchte konkret bei der Erzeugung und der Verwendung von Wasserstoff helfen, mit Hilfe von Forschung und dank Innovation sollen die Rahmenbedingungen für eine funktionierende, wasserstoffbasierte Wirtschaft aufgebaut werden.

Einen Schwerpunkt dabei stellen wasserstoffbasierte Antriebe von Fahrzeugen dar. Die Mobilität gilt als einer der ersten Bereiche, in welchem Wasserstofflösungen aufgesetzt werden können. Die Brennstoffzelle gilt heute schon zum Teil als konkurrenzfähiger Antrieb gegenüber Verbrennungsmotoren. Insbesondere für Fahrzeuge mit der Anforderung lange Strecken zurücklegen zu müssen, erscheinen bereits heute für die Nutzung von Wasserstoff geeignet. Doch neben den Taxen, Ridesharing Fahrzeugen, Bussen oder Lkw konzentrieren sich die Forschungsprojekte im Bereich der Wasserstoff-Mobilität auch auf große Transportfahrzeuge wie etwa Züge und Schiffe.

Was steckt hinter dem Wasserstoff Antrieb für Fahrzeuge wie Pkw oder Nutzfahrzeuge?

Bei dem Wasserstoffantrieb eines Fahrzeuges wandelt eine Brennstoffzelle den Wasserstoff in Energie. In der Brennstoffzelle verschmelzen Wasserstoff und Sauerstoff, es bleibt reines Wasser oder Wasserdampf übrig. Mit der generierten Energie kann dann ein Elektromotor betrieben werden.

Die Brennstoffzellenfahrzeuge fahren also mit 100% Wasserstoff und somit ohne fossile Brennstoffe wie Benzin oder Diesel. Mit Hilfe von Wasserstoff kann das Kraftstoffangebot im Verkehrssektor klimafreundlich erweitert werden und somit lassen sich direkt klimaschädliche CO2-Emissionen deutlich senken.

Das Tanken von Wasserstoff in Deutschland funktioniert anders, als das Tanken für einen Verbrenner oder das Laden eines reinen Elektroautos. Insgesamt ist das Tanken von Wasserstoff Anfang 2020 in Deutschland an 80 Tankstellen möglich. Wie das funktioniert und weitere Informationen zum Tanken von H2 haben wir in einem Beitrag gesondert aufgeführt.

Wasserstoff Mobilität – Fahrzeuge mit Brennstoffzelle

Viele Mobilitätsexperten sind in ihrer Meinung zu dem Einsatz von Wasserstoff betriebenen Fahrzeugen gespalten. Die Einen setzen auf ihren Einsatz und die Entwicklung als Teil eines Mobilitätsmixes – Wasserstoff Mobilität also als Teil eines Mixes neben den reinen Elektrofahrzeugen und optimierten Verbrennern. Hiermit sollen die Klimaziele erreicht werden, neben den reinen Elektroautos sind Brennstoffzellen Autos also Teil der Lösung. Allerdings sind bei kurzen Strecken unter 200 Kilometern die reinen Elektroautos den Wasserstoff Fahrzeugen deutlich überlegen. Auf kurzen Strecken ergibt Wasserstoff wenig Sinn.

Klar ist jedoch, dass wir noch ganz am Anfang auf dem Weg zu einer effizienten Wasserstoff Mobilität stehen. Nicht jeder Automobilhersteller kann und möchte diesen Weg gehen, Volkswagen konzentriert sich zum Beispiel vollkommen auf die Entwicklung elektrischer Fahrzeuge mit Strom aus dem Akku. Wir haben nachfolgend einige Praxisbeispiele aufgeführt, bei denen sich der Einsatz von Wasserstoff Mobilität eignet und bereits heute rechnet. Ganz gleich ob in Autos, Pickup-Trucks, Lkw und Bussen: Wasserstoff wird seine Zukunft als sauberes Mobilitätsangebot haben. Wir müssen Wasserstoff nur dort einsetzen, wo er auch sinnvoll ist. So geht Innovation im 21. Jahrhundert.

Kritik an Wasserstoff Autos – wir haben gesammelt

Wasserstoff weist jedoch einige gravierende Nachteile auf, die wir gesondert betrachten wollen. So ist die Lagerung aufwendig und gefährlich, H2 ist in seiner Beschaffung nur dann interessant, wenn er aus regenerativen Quellen wie Sonne oder Wind erzeugt wird. Die Gründe für den anspruchsvollen Einsatz von Wasserstoff für Autos mit Brennstoffzellen haben wir gesammelt und gesondert zusammen getragen. Hier finden Sie den Link zu dem Beitrag.

Welche Wasserstoff Fahrzeuge kann man in Deutschland kaufen?

In Deutschland gibt es bislang wenige Fahrzeuge, die mit Wasserstoff betrieben werden. Der Grund dafür ist, dass bislang wenige Hersteller den Aufwand und die Investitionen in eigene Brennstoffzellen betriebene Fahrzeuge betreiben wollen.

Wasserstoff Autos – sie sind bislang rar auf deutschen Straßen

Die in Deutschland derzeit verfügbaren Brennstoffzellen Autos haben wir hier aufgeführt. Insgesamt fahren derzeit in Summe weniger als 500 Wasserstoff Autos auf deutschen Straßen (Stand Anfang 2020). Diese Wasserstoffautos lassen sich zum Teil kaufen, andere H2-Autos wie den Mercedes F-Cell kann man lediglich leasen. Wasserstoff Mobilität ist also in Deutschland kaum vorhanden.

Wie sich diese Wasserstoffautos im Alltag schlagen und in welchen Einsatzbereichen sie auf deutschen Straßen sinnvoll sind, das haben wir in einem gesonderten Beitrag analysiert.

Wasserstoff Flotte bei Clevershuttle im Einsatz

Wie Wasserstoff im Flotteneinsatz funktioniert, das zeigt der RidePooling-Fahrdienst CleverShuttle mit seiner Toyota Mirai Flotte.  Innerhalb von zweieinhalb Jahren wurden bei dem Mobility Startup über fünf Millionen Kilometer emissionslos abgespult. Dies entspricht der sechseinhalbfachen Distanz von der Erde bis zum Mond und zurück. Gestartet wurde die Kooperation im September 2017 mit zunächst 20 Toyota Mirai Wasserstoff Fahrzeugen in Hamburg. Clevershuttle baute die Flotte danach an mehreren Standorten auf bis zu 45 Fahrzeuge aus und hat somit die meistgenutzte Toyota Mirai Flotte der Welt im Einsatz.

Wasserstoff Nutzfahrzeuge – viele Mobilitätsexperten sehen hier eine große Zukunft

Bei den Nutzfahrzeugen sehen wir, wie weltweit verstärkte Anstrengungen unternommen werden, um mit Wasserstoff betriebenen Elektrofahrzeugen die Kombination von langer Reichweite, schnellem Betanken und nachhaltigem Betrieb nutzbar zu machen. Derzeit kann man die folgenden Wasserstoff Nutzfahrzeuge kaufen oder sie befinden sich bei den Herstellern in Testphasen:

  • Die beiden Wasserstoff Nutzfahrzeuge von Renault sind Kangoo Z.E. Hydrogen und Master Z.E. Hydrogen, beide Fahrzeuge nutzen die Brennstoffzelle als Range Extender für die vollelektrisch angetriebenen Transporter
  • StreetScooter H2 Panel Van, der allerdings wie die gesamte Streetscooter Nutzfahrzeug-Palette in 2020 eingestellt werden soll
  • Nikola One Truck – ein Wasserstoff Lkw: für Europa gebaut in Ulm in einem Joint Venture mit IVECO
  • Zusätzlich kündigte Nikola Motors einen Pickup Truck an, der ebenfalls rein elektrisch oder mit Wasserstoff betrieben werden kann
  • Hyundai baut einen Brennstoffzellen-Lkw H2 Xcient, der in einem Wasserstoff-Ökosystem mit den Mitgliedern des Fördervereins H2 Mobility Schweiz sowie anderen Transport- und Logistikunternehmen zunächst für den Schweizer Markt gebaut werden soll.
  • Toyota Truck Kenworth Fuel Cell Truck
  • Honda und Isuzu Motors wollen einen gemeinsamen H2 Truck entwickeln
  • FAUN Bluepower Garbage Truck
  • IVECO und VDL als Teil des European H2Haul Projects
  • Van Hool Wasserstoff Bus – Modell A330

Im Frühjahr 2019 beendete die Hamburger Hochbahn ihren Testbetrieb mit Wasserstoffbussen in der Hansestadt. Die Technik sei noch nicht so weit, so die Hamburger in einer Mitteilung. Erschwerend kam hinzu, dass Hersteller Daimler zuletzt die Brennstoffzellenbusse nicht liefern konnte.