Viele Autohersteller arbeiten mit Hochdruck an der neuen Technik

Im Jahr 2006 rollte eine Flut neuer Wasserstoffautos auf uns zu. Unter anderem General Motors, Ford, Mazda, Honda und BMW haben Hoffnungsträger auf eine umweltfreundliche Autozukunft präsentiert. Die drei letztgenannten Hersteller gingen sogar noch einen Schritt weiter und kündigten jeweils den Bau ihrer Sauberlinge in Kleinserie an. Fast möchte man glauben, wir stehen am technischen Wendepunkt. Doch noch gibt es eine Vielzahl größerer Hürden auf dem Weg zur sauberen Mobilität. Wo die Probleme liegen, wie sie angegangen werden können und wann wir mit Wasserstoffautos fahren werden, beschreiben wir hier. Zur weiteren Vertiefung können Sie außerdem drei oben verlinkte Fahrberichte von Wasserstoffautos lesen.

Die zwei Antriebsarten
Grundsätzlich gibt es zwei Arten, Autos mit Wasserstoff anzutreiben. Die eine Methode ist das Verheizen in Ottomotoren. Diese Wasserstoffverbrennung funktioniert im Prinzip wie bei einem Benzinmotor. Ein solches Aggregat lässt sich bivalent nutzen, kann also auch mit Benzin betrieben werden. Nachteil: Der geringe Wirkungsgrad und die geringe Reichweite im Wasserstoffbetrieb. Die zweite Möglichkeit, Wasserstoff in Bewegungsenergie zu wandeln, geschieht mit Hilfe einer Brennstoffzelle. Hier gibt es verschiedene Techniken, bei denen im Kern ein chemischer Prozeß abläuft, der einer Oxidation gleicht. Am Ende wird Wasserstoff in Wasser gewandelt und dabei elektrischer Strom erzeugt. Mit diesem Strom werden ein oder mehrere Elektromotoren versorgt, die das Fahrzeug antreiben.

Wenig klimaneutraler Wasserstoff
Eines der größten Probleme für die Wasserstoffmobilität ist die Herstellung von Wasserstoff. Theoretisch ist das älteste und häufigste Element im Universum in fast unbegrenzter Menge verfügbar. Doch die gängigen Verfahren können derzeit keine klimafreundliche Produktion garantieren. Gut 98 Prozent des weltweiten Wasserstoffbedarfs wird durch die Umwandlung anderer Energieträger wie Erdgas oder Erdöl gedeckt. Diese Synthese ist jedoch problematisch: Hier wird die gleiche Menge Treibhausgas freigesetzt wie bei direkter Verbrennung von Erdgas. Klimaneutraler kann man Wasserstoff allein durch die Elektrolyse aus Wasser gewinnen. Dafür ist jedoch sehr viel Energie erforderlich, die derzeit nicht in ausreichender Menge aus regenerativer Stromerzeugung gewonnen wird. Also werden auch bei der Elektrolyse viel Treibhausgase freigesetzt. Die Forscher arbeiten deshalb unter anderem daran, umweltfreundliche Techniken zu entwickeln, die Strom regenerativ erzeugen und damit den Einsatz von Wasserstoff erst sinnvoll machen. Doch ist man in Deutschland noch weit davon entfernt, Energie aus solchen Quellen in entsprechend großen Umfang zu produzieren. Hier brauchen wir zunächst eine umfassende Umstellung unserer Energieversorgung.

Das Versorgungsnetz
Eine weitere Hürde in die saubere Autozukunft ist die flächendeckende Versorgung mit Wasserstoff. In Deutschland gibt es erst eine Hand voll Tankstellen von Aral und Total mit Wasserstoffzapfsäule. Das Problem ist von grundsätzlicher Natur – ein klassisches Henne-Ei-Dilemma: Für Mineralölkonzerne und Gasversorger lohnt es sich ganz einfach nicht, teure Wasserstoff-Tankstellen zu bauen und zu betreiben, sofern keine Autos da sind, die diesen Treibstoff tanken. Umgekehrt gibt es für die Autohersteller das Problem, dass ohne ein flächendeckendes Versorgungsnetz für nur wenige Autofahrer ein Wasserstofffahrzeug attraktiv ist. Hier müssen zwei unterschiedliche Industriezweige aufeinander zugehen und jeweils langfristig in die Wasserstoff-Zukunft investieren. Einige erste zaghafte Schritte wurden hier bereits gemacht, doch wird noch viel CO2 in die Luft geblasen, bis wir ein entsprechendes Versorgungsnetz in Deutschland haben. Einen interessanten Ansatz bietet übrigens Honda: Zusammen mit dem FCX soll man seine eigene Heimgaragen-Wasserstofftankstelle bestellen können.

Wasserstoffverbrennung funktioniert
Neben dieser grundsätzlichen Versorgungsproblematik bereitet den Autoentwicklern vor allem die Technik der Fahrzeuge Kopfzerbrechen. Bei Wasserstoff-Verbrennungsfahrzeugen ist zumindest der Motor bereits recht zuverlässig. Immerhin kann man hier auf den bewährten Ottomotor zurückgreifen. Die Autos leisten im Wasserstoffmodus derzeit jedoch deutlich weniger als im Benzinbetrieb. Doch BMW hat angekündigt, künftig Wasserstoffmotoren zu entwickeln, die sogar leistungsfähiger als heutige Benzinmotoren sein werden. Der Münchener Autobauer will darüber hinaus mittelfristig Wasserstoffverbrennungsfahrzeuge bauen, die sogar zusätzlich eine Brennstoffzelle an Bord haben. Doch frühestens 2015 wird dies so weit sein.

Brennstoffzelle ist kapriziös und teuer
Apropos Brennstoffzelle: Derzeit gibt es bereits diverse Elektrofahrzeuge, die ihre Antriebsenergie allein aus einer On-Board-Brennstoffzelle beziehen. Einige Hersteller wie Mercedes, Ford oder Honda betreiben sogar kleine Testflotten von Pkws und Bussen mit dieser Technik. Doch ist der Alltag mit diesen Versuchsfahrzeugen selten befriedigend, da ihre Störanfälligkeit noch sehr hoch ist. Hier sind noch viele technische Proleme zu lösen. Nicht allein die Brennstoffzelle, auch die Akkus solcher Fahrzeuge sind noch lange nicht ausgereift. Lebensdauer und Gewicht machen hier die größten Probleme. Derzeit kostet ein Prototyp gleich mehrere Millionen Euro. Selbst wenn die derzeit funktionsfähigen Brennstoffzellenfahrzeuge in Großserie gebaut würden, dürfte der Stückpreis gut 100.000 Euro betragen. Bis die Technik ausgereift sein wird und zudem für Ottonormal halbwegs bezahlbar, werden noch mindestens zehn Jahre vergehen. So richtig festlegen mag sich hier kein Hersteller. Ford zum Beispiel geht davon aus, dass Brennstoffzellenfahrzeuge erst ab 2020 in Großserie produziert werden.

Kurzfristig andere Alternativen
Die jüngsten Erkenntnisse der Klimaforscher stimmen nachdenklich: Der CO2-Ausstoß muss verringert werden, das ist wohl sicher. Doch wird der Wasserstoffantrieb dazu kurzfristig keinen Beitrag leisten. Hybrid-Antriebe, Biodieselkraftstoff, Gas- und Ethanolmotoren, Elektrofahrzeuge oder der Verzicht aufs Auto werden wohl die kurzfristigen Alternativen sein. Bis dahin können wir noch ein wenig davon träumen, wie es sein wird, mit Autos unterwegs zu sein, bei denen aus dem Auspuff reines Wasser kommt.

Grüne Autos = grüne Absichten?
Obwohl in jüngster Zeit reichlich Alternativ-Autos präsentiert wurden, sind viele Umweltschützer keineswegs zufrieden mit dieser Entwicklung. So haben im Dezember 2006 Öko-Aktivisten im Rahmen der ,Freedom from Oil"-Kampagne am Rande der Los Angeles Autoshow gegen den ,Grünen Medienrummel" von Ford USA und Co. demonstriert. Sie fordern, dass Antriebsalternativen viel schneller entwickelt und zur Serienreife gebracht werden müssen. Zwar hat Ford USA bereits diverse Brennstoffzellenfahrzeuge auf die Räder gestellt. Doch letztlich unternehme der Konzern mit einer handvoll Prototypen noch viel zu wenig, um unser Weltklima zu retten. Die Kritik geht noch weiter: Demnach seien Fahrzeuge wie der Hydrogen Explorer lediglich Teil einer PR-Strategie, mit der sich Ford USA ein sauberes Öko-Image aufbaue. Perfide sei, dass Ford weiterhin große Benzinvernichter verkaufe und sich gegenüber der Öffentlichkeit als engagierter Saubermann gebe.

Hoffnung fürs Klima