Grüner Wasserstoff – Kraftstoff der Zukunft?

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Wenn wir uns über die Zukunft der Automobilität unterhalten, dann fällt oft der Begriff „Elektro-Wagen“. Denn auch, wenn es bei dieser Alternative zum herkömmlichen Antrieb mit fossilen Brennstoffen im Moment noch einige Schwierigkeiten gibt, so birgt der Elektro-Motor doch noch einiges an Potenzial. Er kann einen umweltfreundlichen Antrieb ermöglichen, insofern der Strom komplett aus erneuerbaren Energien kommt und die Batterie im Inneren umweltfreundlich ist. Allerdings gibt es noch eine andere alternative Antriebsart, die bei der derzeitigen Diskussion manchmal in den Hintergrund gerät. Und das ist grüner Wasserstoff. Warum sich dieser Antrieb bisher noch nicht durchgesetzt hat und ob er in Zukunft noch eine Rolle spielen wird, wollen wir hier einmal zusammentragen.

Wie funktioniert ein Wasserstoff-Antrieb?

Wasserstoff wird auf zwei Arten gewonnen. Denn dieser ist für gewöhnlich nicht einfach irgendwo massenweise in der Umwelt zu finden. Eine Art der Gewinnung ist die sogenannte Dampfreformierung. Dabei wird der Wasserstoff aus Erdgas gewonnen, indem ein Gemisch aus Methan und Wasserdampf zu Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff reagieren. Die zweite Art Wasserstoff zu gewinnen erfolgt über eine Elektrolyse, bei der Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespaltet wird.

Das Problem der ersten Methode liegt auf der Hand: Durch die Verwendung von Erdgas und dem „Abfallprodukt“ Kohlenstoffmonoxid wäre diese Form der Wasserstoff-Herstellung nur geringfügig umweltfreundlicher, als das Verbrennen von fossilen Kraftstoffen. Deswegen richtet sich die Aufmerksamkeit der Wissenschaftler auch eher auf die Elektrolyse zur Wasserstoffgewinnung. Im Moment ist diese Herstellungsweise jedoch noch sehr teuer im Vergleich zur Dampfreformierung.

Der Wasserstoff selbst funktioniert im Motor dann genau so, wie Benzin in einem Ottomotor. Die kontrollierte Explosion des Stoffes sorgt für die Entstehung von Energie, die den Motor antreibt.

Welche Schwierigkeiten gibt es?

Wie auch bei dem Umstieg auf Elektrofahrzeuge, gibt es weltweit nur sehr wenige Tankstellen, an denen Wasserstoff im Moment angeboten wird. Im Jahr 2016 gab es gerade einmal 210 Tankstellen weltweit, die diesen alternativen Treibstoff vertrieben. Das liegt unter anderem natürlich daran, dass es derzeit nur wenige Wasserstoff betriebene Autos gibt. Gleichzeitig sind die Lagerung und Speicherung von Wasserstoff nicht gerade einfach. An den Tankstellen befindet sich der alternative Kraftstoff in Niederdruckspeichern bei 20 bis 200 bar. Im Motor muss der Kraftstoff aber deutlich stärker komprimiert sein, mindestens mit 1.000 bar, damit er überhaupt zur Explosion gebracht werden kann. Dieser Druckausgleich ist nur dann möglich, wenn in der Zapfsäule spezielle Kompressoren eingesetzt sind.

Und dann ist da natürlich noch das Problem der umweltfreundlichen Herstellung von Wasserstoff. Laut einer Studie könnte allein Schleswig Holstein aus überschüssigem Strom aus Windkraftwerken Wasserstoff für bis zu 70.000 Autos im Jahr produzieren. Aber diese Denkweise hat einen Haken. Denn überschüssiger Strom aus Wind- und Solarenergie schwankt stark. Nicht an allen Tagen ist überschüssiger Strom verfügbar, sodass die Produktion des grünen Wasserstoffs nicht immer möglich ist.

Grüner Wasserstoff: Ein Zukunftsausblick

Am Ende stehen wir also wieder vor altbekannten Problemen. Wasserstoff ist schwierig umweltfreundlich zu gewinnen. Zudem gestaltet sich die Speicherung ebenfalls nicht gerade einfach und die Infrastruktur an Tankstellen ist noch nicht darauf ausgelegt. Trotzdem sollte man Wasserstoff als Kraftstoff nicht allzu schnell beiseitelegen. Immerhin ist der Wirkungsgrad eines Wasserstoffmotors fast deckungsgleich mit dem eines herkömmlichen Verbrennungsmotors. Es steckt also auch hier noch einiges an Potenzial hinter der Idee des Wasserstoff-Antriebs. Im Moment wird noch erforscht, wie Wasserstoff nicht nur günstig, sondern auch massenweise produziert und gespeichert werden kann. Und erst wenn das möglich ist, kann über den Wasserstoff als ernsthafte Alternative zu fossilen Brennstoffen gesprochen werden.


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