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. Wasserstoff-Autos, Nutzfahrzeuge, Schiffe, Flugzeuge, all’ diese mit Wasserstoff betankt – wir erklären hier den Hintergrund zum Wasserstoff Boom geben Informationen zu Funktion und Herstellern der einzelnen Fahrzeuge.

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.

Wasserstoff spielt im 130 Milliardenprogramm der Bundesregierung eine wichtige Rolle

Im Rahmen der nationalen Strategie Wasserstoff beabsichtigt die Bundesregierung, Deutschland dank innovativer Lösungen und modernster Wasserstofftechnik zum ‘Ausrüster der Welt’ zu machen. Die Berliner Behörden bauen an einem Programm zur Entwicklung von Wasserstoffproduktionsanlagen und haben dafür alleine neun Milliarden Euro zurecht gelegt. Hier sindPartnerschaften mit Ländern geplant, in denen das chemische Element H2 aufgrund der jeweiligen geographischen Bedingungen effizient produziert werden kann.

Das Programm sieht konkret vor, bis 2030 industrielle Produktionsanlagen von bis zu fünf Gigawatt Gesamtleistung zu erbauen “einschließlich der dafür erforderlichen Offshore- und Onshore-Energiegewinnung”. Zehn weitere GW Prodkutionsstätten sollen dann zwischen 2030 und 2040 auf den Weg gebracht werden.

Die Produktion von grünem Wasserstoff will die Koalition dabei unterstützen und von der EEG-Umlage zum Ausbau der erneuerbaren Energien ausnehmen. Und wer profitiert dann vom Einsatz dieses grünen Wasserstoffs? Hier hat man den Schwerlastverkehr und innovative Flugzeugantriebe im Blick, so plant man unter anderem ‘hybridelektrisches Fliegen’ gezielt zu fördern.

Die Bundesländer Bayern und Baden-Württemberg fördern zusätzlich 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. Diese Entscheidung war Ende 2019 mit sehr viel Kritik seitens der nicht berücksichtigten Bundesländer aufgenommen worden. Der Süden der Republik möchte in Sachen Wasserstoff Mobilität weiterhin ein wichtiges Wort mitspielen. Das Thema Wasserstoff ist aufgrund seiner Komplexität für den Innovationsstandort Deutschland ein eminent wichtiges Element für eine erfolgreiche Produktion von intelligenten Fahrzeugen der Zukunft. Schließlich bietet sich hiermit die Chance, den vielen Tausenden an Fachkräften aus dem Automobilbereich in Deutschland 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.

Wasserstoff Fahrzeuge sind komplex und damit perfekt für die Produktion im Ingenieurland Deutschland

Das Thema Brennstoffzellen Technologie erfordert 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. Das wurde im 130 Milliarden schweren Konjunkturpaket klar formuliert.

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 Flugkörper, 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 Stand Juni 2020 in Deutschland an 87 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 und somit das Brennstoffzellenauto wenig Sinn.

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.

Bildrechte: Renault - Wasserstoff Nutzfahrzeuge Kangoo Z.E. Hydrogen und Master Z.E. Hydrogen