Mit Energie aus Wasserstoff von Köln nach Hamburg

Volkswagen setzt voll auf Elektroautos, doch andere Hersteller beharren auf einer "technologieneutralen" Verkehrswende. Und damit ist sie wieder im Gespräch, die Brennstoffzelle. Dabei haben auch Brennstoffzellenautos einen Elektroantrieb. Hier wird nur der Strom nicht in einer dicken Batterie gespeichert, sondern an Bord in einem so genannten Stack aus Wasserstoff und Luftsauerstoff erzeugt.

Aber was taugt das ganze Konzept überhaupt, warum fängt die Industrie nun wieder damit an, wo doch alles auf das reine Elektroauto hinauszulaufen schien? Wir haben das Brennstoffzellen-Auto Toyota Mirai auf dem Weg von Köln bis Hamburg getestet und uns beim Hersteller informiert.

Hat denn die Brennstoffzelle noch eine Chance gegen Elektroautos?

Tja, das ist die Frage. Bei normalen Autos würde ich sagen: eher nicht. Die großen Hersteller (vor allem VW) haben sich so auf Elektroautos eingeschossen, dass da eine Richtungsänderung kaum mehr denkbar ist, zumal die EU-Flottengrenzwerte schon 2021 auf 95 Gramm gesenkt werden -- das sind nur noch zwei Jahre. Anders sieht es bei LKWs und Bussen aus. Auch da senkt die EU die Grenzwerte, und die Fachleute sagen, hier wäre Wasserstoff besser als Strom. Der neue Wasserstoff-LKW Nikola Tre Truck soll zum Beispiel 1.200 Kilometer am Stück schaffen ...

Ist die Brennstoffzelle so umweltfreundlich wie das Elektroauto?

Derzeit nicht, denn es gibt derzeit fast nur braunen Wasserstoff, kaum grünen. Rund 90 Prozent des verkauften Wasserstoffs werden durch Dampfreforming aus Erdgas gewonnen: Methan plus Wasser gibt Kohlenmonoxid und Wasserstoff (grob gesagt). Damit ist ein Wasserstoffauto derzeit de facto so umweltfreundlich wie ein Erdgasfahrzeug.

Die Wasserstoff-Gewinnung durch Elektrolyse von Wasser ist derzeit unwirtschaftlich. Kommt die Elektrolyse zum Zug, hängt die Umweltfreundlichkeit davon ab, was für Strom verwendet wird -- genau wie beim Elektroauto. Wenn sich die Rahmenbedingungen ändern, ergibt sich eine andere Umweltbilanz und Wirtschaftlichkeit. Das könnte geschehen, wenn das Dampfreforming (bei dem CO2 entsteht) mit einer Umweltsteuer belegt wird. Dann könnte man überschüssigen Strom aus Wind und Sonne gut in Form von Wasserstoff speichern, der in unterirdischen Kavernen vorgehalten wird. Dazu würde sich nach Ansicht der "Windretter"-Initiative zum Beispiel Strom anbieten, der heute wegen stillstehender Windräder nicht erzeugt wird.

Und der Mirai? Wenn das ein Test des Mirai sein soll ...

Den Mirai kauft man wohl nur, wenn man vom Konzept der Brennstoffzelle überzeugt ist. Bevor man über Kofferraumvolumen oder Innenraumoptik redet, sollte man also erstmal Vor- und Nachteile des exotischen Energieträgers erörtern.

2019 Toyota Mirai Test

Also: Der Mirai ist eine Limousine der oberen Mittelklasse, ist etwa so groß wie eine Mercedes E-Klasse. Für solche Autos, die öfter auf langen Strecken gefahren werden, ist laut Toyota Wasserstoff besser geeignet als Strom. In der Tat ist der Wagen eine gute Reiselimousine. Beim Beschleunigen spürt man (wie bei Elektroautos) das hohe Drehmoment, das Beschleunigungsgefühl ist sehr gut. Auch hohes Tempo (bis 178 km/h) ist möglich, dabei fällt lediglich die etwas zu nervöse Lenkung negativ auf. Die Reichweite ist mit 500 Kilometer etwa so groß wie bei einem guten Elektroauto. Das Tanken geht jedoch wesentlich schneller.

Auftanken des Mirai in Münster
Beim Auftanken in Münster
Auftanken des Mirai in Münster
Verbrauchsanzeige nach 60 Kilometer: 1,5 Kilo/100km

Der Vorgang ist ähnlich wie bei einem Erdgasauto: Klappe auf, Rüssel andocken, Griff arretieren und grünen Knopf an der Säule drücken. Der Umgang mit dem Hochdruck-Rüssel ist etwas fummeliger als bei Benzin oder Diesel, aber in ein paar Minuten ist es erledigt. Bei einem Elektroauto würde das Nachtanken von ein paar hundert Kilometer Reichweite selbst an einer Schnellladesäule schon eher eine halbe Stunde dauern. Wobei letzteres auch nicht schlimm gewesen wäre, wir haben ohnehin eine kleine Snack-Pause eingelegt.

Wie dicht ist denn das Tankstellennetz?

Derzeit sind es etwa 70 Tankstellen in Deutschland, also etwa so viele, wie es Supercharger von Tesla gibt. Ein Ausbau auf 100 Tankstellen ist geplant. Welche Tankstellen es gibt (und welche gerade defekt sind) kann man live über eine Website nachsehen.

Und die Tankkosten?

Überraschenderweise spart man beim Tanken nichts. Ich dachte, man würde günstiger fahren als mit Diesel oder Benzin. Wasserstoff kostet einheitlich 9,50 Euro pro Kilo. Der NEFZ-Normverbrauch liegt bei 0,7 Kilo pro 100 Kilometer. Wir brauchten 1,5 Kilo pro 100 Kilometer, waren aber auch schnell (um die 160 km/h) unterwegs, um den Zeitplan einzuhalten. Aber das sind Details. Über den Daumen gepeilt kostet Wasserstoff rund 10 Euro auf 100 Kilometer, etwa soviel wie Benzin. Bei einem Stromauto ist es nur etwa die Hälfte.

2019 Toyota Mirai Test
Das Cockpit: Ziemlich futuristisch gestaltet
2019 Toyota Mirai Test
361 Liter Kofferraum (In die E-Klasse passen 540 Liter)

Sonst noch was zum Mirai?

Der Mirai hat ein paar Nachteile. Neben der sehr eigenwilligen Optik gehören dazu: der kleine Kofferraum, die geringe Zuladung (ausgelastet mit vier Personen à 75 Kilo und 30 Kilo Gepäck) und die Beschränkung auf vier Sitzplätze. Vor allem aber der enorm hohe Preis von fast 80.000 Euro.

Wie teuer sind denn vergleichbare Autos?

Ein Dieselmodell wie der Mercedes E 220 d (mit vergleichbarem Drehmoment, aber mehr Kofferraum und edlem Cockpit ) ist mit rund 45.000 Euro wesentlich billiger. Das Mittelklasse-Elektroauto Tesla Model 3 Long Range ist für rund 56.000 Euro zu haben.

Wasserstoff-Autos gibt es derzeit genau drei: Mercedes GLC F-Cell (mit Auflademöglichkeit), Hyundai Nexo und Toyota Mirai. Der Hyundai Nexo kostet "nur" 69.000 Euro, hat mehr Reichweite und Kofferraum.

Wie sieht dann die Gesamtbilanz zum Thema Wasserstoff im Vergleich zum Elektroauto aus?

Für das Wasserstoffauto spricht:

  • kurze Tankstopps
  • hohe Reichweite (750 km beim Nexo, gegenüber 620 km beim Tesla Model S Long Range)
  • keine große/schwere/teure Batterie nötig
  • Wasserstoff stationär besser speicherbar als Strom

Gegen Wasserstoff spricht:

  • derzeit wird Wasserstoff aus Erdgas hergestellt, Elektrolyse ist unwirtschaftlich
  • schlechtere Energiebilanz (Verluste bei der Umwandlung von Strom in Wasserstoff und danach wieder zurück in Strom, Kompression des Wasserstoffs, Transport)
  • höhere Tankkosten bei Wasserstoff (10 Euro/100 km, Strom kostet die Hälfte)
  • weniger Tankstellen (derzeit etwa 70 in Deutschland)
  • weniger Auswahl bei den Modellen (derzeit nur 3 Wasserstoff-Modelle)

Fazit: 5 von 10

Ein Wasserstoffauto wie der Toyota Mirai wird wohl ausschließlich aus ökologischen Gründen gekauft. Aber derzeit ist Wasserstoff als Kraftstoff nicht umweltfreundlicher als Erdgas. Das kann (und sollte) sich in Zukunft ändern, wenn die Verkehrswende gelingt. Wasserstoff ist ein ideales Energiespeicher-Medium für überschüssigen Strom aus Wind und Sonne. Vorteile bietet Wasserstoff auch für Fahrer langer Strecken -- wegen der kurzen Tankstopps. Allerdings sind Wasserstoffautos wegen der hohen Kosten für die Brennstoffzellen sehr teuer. Das ist auch der Hauptgrund, warum der Toyota Mirai kaum attraktiv ist. Besser könnte es beim Nachfolger werden, der 2021 auf den Markt kommen dürfte. Er soll günstiger werden, außerdem größer und reichweitenstärker. 

+ gutes Beschleunigungsgefühl, angenehme Reiselimousine

- hoher Anschaffungspreis, Tankkosten wie beim Benziner, eigenwillige Optik, kleiner Kofferraum, wenig Zuladung, Cockpit nicht sehr edel

Toyota Mirai

Motor Brennstoffzellen-Antrieb: Stack (155 PS), Elektromotor (154 PS), Nickel-Metallhydrid-Akku (1,6 kWh)
Leistung 113 kW / 154 PS
Max. Drehmoment 335 Nm
Antrieb Frontantrieb
Getriebeart k.A.
Beschleunigung 0-100 km/h 9,6 Sek.
Höchstgeschwindigkeit 178 km/h
Verbrauch 0,76 kg/100 km
Länge 4.890 mm
Breite 1.815 mm
Höhe 1.535 mm
Kofferraumvolumen 361 Liter
Leergewicht 1.925 kg
Zuladung 255 kg
Basispreis 78.600 Euro

Bildergalerie: 2019 Toyota Mirai Test