Was spricht gegen Brennstoffzellen-Autos?

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Elektroautos boomen, doch Brennstoffzellenfahrzeuge kommen nicht aus ihrer Nische. Und trotz des aktuellen Wasserstoff-Hypes setzt kaum ein Hersteller auf Wasserstoffautos. Was spricht gegen die Technologie?

So funktionieren Brennstoffzellenautos

Vorreiter bei Wasserstoffautos war Toyota: Die erste Generation des Toyota Mirai kam schon 2014 auf den Markt. Brennstoffzellenfahrzeuge wie der Mirai haben nur eine kleine Batterie an Bord und erzeugen ihren Strom selbst. Wasserstoff, der in einem Tank mitgeführt wird, reagiert in einer Brennstoffzelle mit Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Dabei wird Energie frei, aus der die Brennstoffzelle Strom erzeugt. Dieser treibt dann den Elektromotor an oder lädt die Batterie. Der Vorteil solcher Fahrzeuge: Sie sind schnell aufgetankt (vorausgesetzt, man findet eine Wasserstofftankstelle), und sie können bei der Reichweite mit Verbrennern mithalten. Trotzdem sind sie auf der Straße eine Seltenheit.

Nur zwei Serienmodelle auf dem Markt

Die einzigen Serienfahrzeuge, die aktuell auf dem Markt sind, sind der Toyota Mirai und der Hyundai Nexo. Von der ersten Generation des Mirai konnte Toyota in Deutschland nur eine niedrige dreistellige Zahl absetzen. Von der überarbeiteten zweiten Generation, die seit Frühjahr 2021 auf dem Markt ist, wollen die Japaner mindestens 300 Stück pro Jahr verkaufen und haben dabei vor allem Dienstwagenfahrer im Blick. Global will Toyota in den nächsten Jahren mindestens 100.000 Mirai absetzen – immerhin eine Verzehnfachung im Vergleich zur ersten Generation, aber immer noch verschwindend wenig.

Warum setzen sich Wasserstoffautos nicht durch?

Die Idee von Fahrzeugen mit Brennstoffzelle statt Batterie stammt aus einer Zeit, in der Akkus schwer und teuer waren und das Aufladen viel länger dauerte als heute. Auch die Verknappung von Batterierohstoffen war ein Argument für die Brennstoffzelle. Rohstoffknappheit ist zwar auch heute noch ein Thema, vor allem bei Lithium und Kobalt, doch alternative Technologien wie beispielsweise Natrium-Batterien sind inzwischen weit entwickelt. Und in modernen Lithium-Ionen-Batterien lässt sich Kobalt inzwischen zu einem großen Teil ersetzen. Das Aufladen von E-Autos geht immer schneller, und inzwischen erreichen einige neue Modelle auch schon dieselbe Reichweite wie der Toyota Mirai (650 Kilometer).

Brennstoffzellenfahrzeuge sind im Vergleich zu Elektroautos teuer und deshalb unattraktiv. Der neue Mirai kostet in der günstigsten Variante zwar satte 15.000 Euro weniger als sein Vorgängermodell. Mit seinem Kaufpreis von 64.000 Euro ist er aber nach wie vor kein Schnäppchen. Ein weiteres großes Hindernis aus Käufersicht sind die fehlenden Tankstellen für Wasserstoff. Hierzulande gibt es heute nur etwa 100 davon, und der Ausbau der Infrastruktur ist teuer und geht nur langsam voran.

Niedriger Wirkungsgrad

Abgesehen davon spricht noch einiges mehr gegen die Brennstoffzelle im PKW. Wasserstoff muss aus (möglichst grünem) Strom hergestellt und aufwendig zur Tankstelle transportiert werden, bevor er im Auto landet und dort wieder zu Strom umgewandelt wird. Im Endeffekt bleiben von einer hergestellten Kilowattstunde Strom nur etwa 27 Prozent übrig, um das Auto anzutreiben. Das ist sehr ineffizient im Vergleich dazu, ein batteriebetriebenes E-Auto ohne Umwege direkt mit Strom zu betanken. Reine Elektroautos sind in punkto Effizienz also weitaus sinnvoller als Wasserstoffautos und deshalb in Bezug auf den Klimaschutz die bessere Wahl.

PKW konkurrieren mit anderen Wasserstoff-Anwendungen

Hinzu kommt, dass Wasserstoff in anderen Bereichen dringender gebraucht wird: In der Industrie, aber auch in der Schifffahrt, bei Zügen und Flugzeugen, also in allen Bereichen, die sich nicht oder nur schwer elektrifizieren lassen. Auch bei großen LKW ist die Brennstoffzelle eine interessante Alternative zur Batterie: Besonders im Güterfernverkehr werden die Akkus schnell zu groß und zu schwer. In diesem Bereich, in dem Zeit Geld ist, punkten Wasserstofffahrzeuge mit hoher Reichweite und kurzer Tankdauer. Doch auch dafür braucht es eine flächendeckende Tank-Infrastruktur.

Die Brennstoffzelle im PKW könnte erst dann interessanter werden, wenn es ausreichend Tankstellen und genug erneuerbaren Strom gibt. Wenn PKW nicht mit anderen Anwendungen um grünen Wasserstoff konkurrieren müssen, wird auch der geringere Wirkungsgrad im Vergleich zum Elektroauto unwichtiger. Bis dahin sollte Wasserstoff dort eingesetzt werden, wo es keine Alternativen dazu gibt.

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