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WasserstoffautosGelingt der Brennstoffzelle noch der Durchbruch?

Wasserstoffauto Toyota Mirai
Der Toyota Mirai ist das wohl erste in Großserie produzierte Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeug. (Foto: Mariordo (Mario Roberto Durán Ortiz) / Wikimedia.org, CC BY-SA 4.0)

Gemeinsam mit dem schwedischen Unternehmen Powercell will Bosch schon bald Brennstoffzellen in Serie herstellen. Der deutsche Autozulieferer rechnet fest mit dem Durchbruch der Technologie – und wittert ein Milliardengeschäft. Zurecht?

02.05.2019 – Der sogenannte Stack gilt als Herzstück einer Brennstoffzelle, er wandelt Wasserstoff in elektrische Energie um. Bei der Produktion dieses Zellstapels will der deutsche Autozulieferer Bosch zukünftig kräftig mitmischen und dadurch der Technik für Lkw und Pkw zum Durchbruch verhelfen. Die Stacks sollen zunächst weiterentwickelt und dann spätestens 2022 in Serie auf den Markt kommen, gab der Autozulieferer am Montag bekannt. Dafür wurde eine Kooperation mit dem schwedischen Brennstoffzellen-Hersteller Powercell Sweden AB geschlossen.

Die beiden Unternehmen wollen den Stack auf Basis der Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle (PEM) gemeinsam zur Marktreife weiterentwickeln. Anschließend will Bosch die Technik in Serie fertigen und damit den weltweiten Markt für Wasserstoffautos und -lkw erobern. Langfristig liege das Potenzial dafür in Milliardenhöhe, schätzt das Unternehmen. Man rechne damit, dass schon 2030 etwa ein Fünftel aller Elektrofahrzeuge weltweit mit Brennstoffzellen ausgestattet sein werden.

Wichtigster Markt: Nutzfahrzeuge

Die Brennstoffzelle könne vor allem im Markt der Nutzfahrzeuge zukünftig eine große Rolle spielen. Die EU-Ziele, die CO2-Emissionen von Lkw bis 2030 um 30 Prozent zu reduzieren, könnten demnach nur mit einer zunehmenden Elektrifizierung erreicht werden. Hierfür spiele die Brennstoffzelle eine entscheidende Rolle.

Damit der Brennstoffzellenantrieb auch für die breite Masse tauglich wird, müssen die Kosten noch deutlich gesenkt werden. Hierbei spiele vor allem der Stack ein wichtige Rolle, da dieser zurzeit noch rund zwei Drittel aller Kosten ausmache. Jedoch sei zurzeit auch der Preis für Wasserstoff relativ hoch, da dieser hauptsächlich für industrielle Anwendungen hergestellt werde. Ein Kilogramm Wasserstoff koste demnach mehr als fünf Euro und enthalte so viel Energie wie umgerechnet etwa 3,3 Liter Diesel, so Bosch. Ein 40 Tonner benötige also rund neun bis zehn Kilogramm Wasserstoff, um eine Strecke von 100 Kilometern zurückzulegen.

Wasserstoff hat klare Vorteile

Dabei hat Wasserstoff gegenüber anderen Kraftstoffen einen klaren Vorteil: Er kann komplett klimaneutral hergestellt werden, wenn ausschließlich erneuerbarer Strom verwendet wird. Durch die Brennstoffzelle kann Wasserstoff dann in einer chemischen Reaktion zu elektrischer Energie umgewandelt werden, die entweder zum Laden einer Batterie oder direkt für den Antrieb des Motors genutzt wird. Als Abfallprodukt entsteht lediglich Wasserdampf, der über den Auspuff abgegeben wird.

Fahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb haben jedoch auch gegenüber klassischen batteriebetriebenen Elektroautos klare Vorteile. Die Energiedichte von Wasserstoff ist um ein Vielfaches höher als bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Dadurch ist die Reichweite von Wasserstoffautos deutlich größer und der Tank kann schneller aufgefüllt werden. In den letzten Jahren sind diese Vorteile jedoch zunehmend geschrumpft, da E-Autos inzwischen immer längere Strecken ohne Ladestopp schaffen. Auch hat die Geschwindigkeit des Ladevorgangs ordentlich zugelegt.

Tankstellennetz reicht nicht aus

Ein klarer Nachteil des Brennstoffzellenantriebs ist das noch immer sehr dünn ausgebildete Tankstellennetz. Derzeit gibt es in Deutschland nur etwa 60 Stationen, an denen Wasserstoff getankt werden kann. Auf der ganzen Welt waren es im Jahr 2016 lediglich 260 Tankstellen. In diesem Punkt haben Elektroautos derzeit klar die Nase vorn. Auch sind die Brennstoffzellen sehr anfällig gegen Kälte oder kleinste Verunreinigungen.

An der Kostenschraube drehenSo geben viele Experten dem Brennstoffzellenantrieb derzeit kaum noch eine Chance, den Wettlauf gegen Batterieautos zu gewinnen. Viel zu schnell sind inzwischen die Fortschritte bei der Ladeinfrastruktur oder der Akku-Kapazität. Die Kooperation mit Powercell und die damit verbundenen Ziele machen jedoch deutlich, dass Bosch sich seiner Sache sehr sicher ist. „Durch die Industrialisierung und über die Verbreitung der Technik am Markt wird Bosch Skaleneffekte erzielen und an der Kostenschraube drehen“, sagt Geschäftsführer Stefan Hartung. Inwieweit das Drehen an der Kostenschraube reichen wird, um der Brennstoffzelle wirklich zum Durchbruch zu verhelfen, wird sich im kommenden Jahrzehnt zeigen. jk