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AutorenbildSylvain Tornare
11. Okt. 20214 Min. Lesezeit

Ist das Wasserstoffauto das Auto der Zukunft?

Aktualisiert: 14. Jan. 2022

Der Klimawandel hat die Regierungen dazu aufgefordert, Massnahmen zur Reduzierung ihrer Treibhausgasemissionen zu ergreifen. Da der Strassenverkehr für fast ein Viertel der Emissionen verantwortlich ist, ist es nicht verwunderlich, dass neue Vorschriften gegen Verbrennungsmotoren erlassen worden sind. Infolgedessen haben die Hersteller die Verfügbarkeit öffentlicher Finanzmittel genutzt, um umweltfreundlichere Technologien zu entwickeln. Als Folge davon gehören Elektroautos mittlerweile zu unserem Alltag. Aber wie sieht es mit dem Wasserstoffauto aus?

Unter den vielen neuen Antriebssystemen hat der Elektroantrieb die Führung übernommen. Wenn man von Elektroautos spricht, denkt man generell an Fahrzeuge mit Batterien, die aufgeladen werden können. Dies ist typischerweise bei Tesla oder dem VW ID3 der Fall. Es gibt jedoch auch andere Technologien zur Erzeugung des Stroms, der das Fahrzeug antreibt. Eine davon ist die Brennstoffzelle, auch bekannt als Wasserstoff-Brennstoffzelle. In diesem Artikel gehen wir auf dieses relativ unbekannte System ein.


Wie funktioniert es?

Technologie

Wasserstoffautos sind nicht dasselbe wie die mit Erdgas und GLP angetriebenen Fahrzeuge. Sie sind tatsächlich näher an Elektroautos als an Autos mit Verbrennungsmotoren. Wasserstoffautos sind nämlich mit einem Tank zur Aufbewahrung von Wasserstoff (H₂) ausgestattet. Dieser wird dann in die Brennstoffzelle geleitet, die auf der einen Seite mit einer Anode (positive Elektrode) und auf der anderen Seite mit einer Kathode (negative Elektrode) ausgestattet ist. Beim Eintritt in die Brennstoffzelle strömen die Wasserstoffatome über die Anode, wodurch die Protonen (positiv geladene Teilchen) von den Elektronen (negativ geladene Teilchen) getrennt werden. Eine polymere Elektrolytmembran leitet die Elektronen zum Elektromotor weiter, der das Fahrzeug antreibt. Die Protonen fliessen durch die Membran durch. An der Kathode werden die Protonen und Elektronen mit Sauerstoff (O₂) gemischt, wodurch Wasser entsteht. Dieses Wasser ist das Produkt der Reaktion, die das Fahrzeug zum Laufen bringt. Es wird dann vom Auto ausgestossen. Es entstehen also keine Gasemissionen.


Wasserstoffautos sind auch mit einer Batterie mit geringer Kapazität ausgestattet. Auf diese Weise kann Energie gespeichert und bei Bedarf freigesetzt werden, beispielsweise wenn eine Beschleunigung mehr Leistung erfordert.


Sicherheit

Die Sicherheit scheint eines der Hauptanliegen zu sein, wenn es um Brennstoffzellen geht. Der Wasserstoff wird im Tank unter hohem Druck (zwischen 350 und 700 bar) komprimiert. Die Explosionsgefahr ist jedoch (fast) nicht gegeben. Die Zulassungstests für die Tanks sind extrem und strenger als bei Konkurrenzfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Zusätzlich zu den robusten Tanks sorgen Hilfssysteme für die Sicherheit der Insassen. So wird beispielsweise das Wasserstoffversorgungssystem bei einem Unfall automatisch abgeschaltet. Ausserdem werden Belüftungssysteme aktiviert, wenn Gas im Innenraum detektiert wird. Wasserstoffautos sind also genauso sicher wie alle anderen.



Ist es wirklich umweltfreundlich?

Wie bereits erläutert, stossen Wasserstoffautos keine Gase in die Atmosphäre aus. Das Produkt der Verbrennung ist H₂O, auch als Wasser bekannt. Darüber hinaus ist die Batteriekapazität gering, was den Bedarf an Metallen reduziert. Dieses Antriebssystem ist also eher umweltfreundlich.


Die Herstellung von flüssigem Wasserstoff stellt jedoch eine grosse Herausforderung dar. Für den Transport und die Komprimierung ist der Energieaufwand sehr hoch. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass kein Auto vollständig ökologisch ist. Der Verbrennungsmotor stösst viele gesundheitsschädliche Gase und Treibhausgase aus, während batteriebetriebene Autos grosse Mengen an Metallen benötigen, deren Gewinnung oft umweltschädlich und ethisch fragwürdig ist. In seiner jetzigen Form ist das Wasserstoffauto also relativ grün.



Was sind die Vor- und Nachteile?

Vorteile

Wasserstoffbetriebene Autos haben mehrere Vorteile:

  • Erstens ist das Wasserstoffauto, wie im letzten Absatz erläutert, ziemlich umweltfreundlich. Ausserdem ist die Menge an Wasserstoff nicht wirklich begrenzt, da er das am meisten vorkommende Element im Universum ist.

  • Im Vergleich zu batteriebetriebenen Autos sind wasserstoffbetriebene Autos leicht, da sie nur mit einer kleinen Batterie ausgestattet sind. Dadurch wird das Gesamtgewicht des Fahrzeugs reduziert und seine Dynamik verbessert.

  • Viele Regierungen bieten wirtschaftliche Anreize für schadstoffarme oder schadstofffreie Fahrzeuge. In der Schweiz sind die Fördermittel je nach Kanton unterschiedlich.

  • Das Tanken dauert genauso lange wie bei Benzinfahrzeugen. Es ist auch nicht notwendig, den Akku aufzuladen.


Nachteile

Dennoch haben Wasserstofffahrzeuge immer noch erhebliche Nachteile:

  • Der Mangel an Infrastruktur ist enorm. Die erste Wasserstofftankstelle wurde im Jahr 2016 im Kanton Aargau eröffnet. Seitdem sind in der Schweiz nur etwa zehn Stationen hinzugekommen. Zum Vergleich: In der Schweiz gibt es über 3.600 öffentliche Ladestationen. Die Zahl der Tankstellen ist sogar noch höher.

  • Im Gegensatz zu aufladbaren Autos sind die Kosten für den Betrieb eines Brennstoffzellenautos nicht besonders attraktiv. Die Kosten für einen vollen Wasserstofftank sind vergleichbar mit denen für eine Tankfüllung Benzin oder Diesel. Sobald die Zahl der Brennstoffzellenfahrzeuge steigen wird, sollten diese Kosten aber sinken.



Welche Modelle stehen zum Verkauf?

Derzeit sind nur zwei Wasserstoffautos auf dem Schweizer Markt erhältlich: der Toyota Mirai und der Hyundai Nexo. Weitere Projekte sind jedoch in Entwicklung.



Schluss

Das Wasserstoffauto scheint ein attraktives Angebot zu sein. Es verbindet die ökologischen Vorteile des Elektroautos mit der Benutzerfreundlichkeit des Verbrennungsmotors. Die derzeitigen Nachteile bleiben jedoch weiterhin erheblich. Der Mangel an Infrastruktur ist ein echtes Hindernis für die Einführung dieser neuen Technologie. Darüber hinaus verringert das begrenzte Angebot ihre Sichtbarkeit und Attraktivität. Um diese Nachteile zu überwinden, müssen der private Sektor und die öffentliche Hand beträchtliche Investitionen tätigen. Aufgrund begrenzter finanzieller Mittel ist zu erwarten, dass sich nur wenige Technologien langfristig durchsetzen werden. Die Zukunft wird zeigen, ob Wasserstoff dazugehört.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, welches Auto das richtige für Sie ist, oder wenn Sie einfach keins finden, wenden Sie sich an Carequest! Wir helfen Ihnen gerne bei Ihren Recherchen.



 

Quellen für den Text


Quellen für die Bilder

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