Zum Wasserstoffantrieb gibt es noch mehr Unklarheiten und Vorurteile als zum Elektroauto. Gleichzeitig sehen manche in ihm den Heilsbringer CO2-neutraler Mobilität. Was stimmt und was nicht.
E-Mobilität bedeutet Verkehrsrevolution. Das wird nicht nur allein durch ihre vielen Vorzüge deutlich. Und wie bei jeder beginnenden Revolution gibt es potentielle Gewinner und Verlierer. Letztere versuchen natürlich, die Revolution doch noch zu verhindern. Da die Revolution der E-Mobilität zwar gewaltig, aber nicht gewalttätig ist, gehen die Gegner eher indirekt, aber dennoch wirkungsvoll vor: Sie machen Propaganda, erzählen Märchen in immer neuen Variationen über die ach so „böse“ Emobilität und ihre angeblichen schlimmen Auswirkungen..
Dieses Energie-Lexikon erklärt in sachlich neutraler, verständlicher und praxisnaher Weise viele Grundbegriffe, Fakten und Zusammenhänge im Fachbereich Energie. Es richtet besonderes Augenmerk auf die Aspekte Energieeffizienz, Ressourcenschonung, Umweltschutz und Umwelttechnik und ist dabei allein dem Gemeinwohl verpflichtet.
Inhalt: Während Elektroautos basierend auf Batterien allmählich populärer werden, werden Brennstoffzellen-Fahrzeuge gelegentlich als die eigentlich richtige Lösung dargestellt. Welche Vorteile bieten Sie wirklich, und wie viel Sinn macht es, Schritte in diese Richtung zu unternehmen?
Elemente einer Mobilität der Zukunft: Einige zentrale Gedanken hierzu:
Wir müssen die gesamte jährliche Fahrleistung von Autos mittelfristig erheblich reduzieren. Anstatt Batterie- oder Brennstoffzellen-Autos mit großen Reichweiten zu entwickeln, sollten wir lange Strecken mit der Bahn erledigen und Autos nur für die erste und letzte Meile einsetzen – in Zukunft wahrscheinlich als Robo-Taxis, was weitaus praktischer wäre als Car-sharing. Damit wird das Reichweiten- und auch Kostenproblem wesentlich entschärft – vor allem, wenn zukünftig nicht mehr jeder sein eigenes Auto hat, sondern idealerweise Robo-Taxis sehr effizient eingesetzt werden können. Wir sparen dann auch noch enorme Kosten für die Einrichtung unzähliger Parkmöglichkeiten.
Zusätzlich gilt es den Verkehrsbedarf zu reduzieren, beispielsweise durch Tele-Arbeit und Videokonferenzen, aber auch durch eine sinnvolle Strukturpolitik. Beispielsweise geht eine Erhöhung der Pendlerpauschale diesbezüglich genau die falsche Richtung.
Für kleinere Fahrzeuge wird es vermutlich bei Batterien bleiben, und kleinere Fahrzeuge werden auch für den Individualverkehr die richtige Lösung bleiben. Selbst für Lastwagen könnte dies gelingen. Diese müssen zwar hohe Reichweiten haben, aber interessanterweise lassen sich diese bei solchen Fahrzeugen sogar leichter realisieren als bei kleinen Autos. Vielleicht könnten hier aber zukünftig auch Brennstoffzellen zum Einsatz kommen.
Um die nötigen Ladeleistungen zu begrenzen, also die elektrische Infrastruktur nicht allzu sehr ausbauen zu müssen, wird man umfangreich auf Lastmanagement setzen müssen, was sicherlich billiger machbar ist.
Für Züge ist die direkte Stromversorgung mit Oberleitungen klar die beste, weil effizienteste und einfachste Lösung. Wo die Elektrifizierung von Strecken nicht möglich ist, könnten Brennstoffzellen unter Umständen eingesetzt werden – wobei man aber teure Technik benötigt und viel mehr Strom zum Betrieb.
Für Schiffe und Flugzeuge gibt es natürlich nicht die Möglichkeit einer direkten Stromversorgung. Hier wird man andere Möglichkeiten brauchen, beispielsweise synthetische Kraftstoffe basierend auf Power to Gas, die wohl eher in anderen Ländern zu produzieren wären.
Eine Vollversorgung mit erneuerbaren Energien ist derzeit unrealistisch. Ein Erdgas-Ausstieg wäre daher unverantwortlich – zumal die CO2-Bilanz gering ist.
Deutschland hat ein gravierendes Problem, das sich in zwei Zahlen fassen lässt: Der gesamte Endenergieverbrauch beläuft sich auf 2500 Terawattstunden jährlich. Dem stehen nur 180 Terawattstunden gegenüber, die mittels Wind und Sonne produziert werden. Zwischen diesen beiden Zahlen klafft eine riesige Lücke.
Sie wurde bislang im Wesentlichen mithilfe fossiler Brennstoffe und von Atomkraftwerken geschlossen. Die Nutzung der Kernenergie wird in Deutschland – aus guten Gründen – schon Ende 2022 Geschichte sein. Der Ausstieg aus der Kohle ist beschlossene Sache. Zugleich wird der Ausstieg aus der Nutzung von Öl im Verkehrs- und im Gebäudesektor mit hohem finanziellem Aufwand eingeleitet.
Was bleibt also, um die Lücke zwischen 2500 und 180 Terawattstunden zu schließen? Die Potenziale von Biomasse und Wasser gelten als ausgereizt – auch aus politischen Gründen. Der Anteil von Wind und Sonne wird also weiter wachsen müssen. Und zusätzlich wird Erdgas als letzter fossiler Energieträger noch über viele Jahre eine wichtige Rolle spielen.
Artikel von Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.v. vom 11.10.2019
Gegenüberstellung Vorteile und Nachteile von Wasserstoff als Kraftstoff
Fazit
Wasserstoff ist ein interessanter Speicher, wenn genügend überschüssiger Strom und Wasser vorhanden ist. Ansonsten sind die Umwandlungsverluste eine erhebliche Beeinträchtigung dieser Technologie. Jenseits des reinen Speichersegments mag die Technik einige Nischen im Verkehrssegment besetzen – z.B. im Schienenverkehr, wo die Strecken täglich gleich sind und der Wasserstoff direkt im Betriebsbahnhof erzeugt werden kann, oder beim künftig noch verbleibenden LKW-Fernschwerlastverkehr. Aber für eine Verkehrswende in der Fläche ist Wasserstoff ungeeignet: zu kompliziert, zu wenig effektiv, zu teuer. Zwar gibt es immer wieder Ansätze von interessierten Industrie- und Wirtschaftskreisen, diese Technologie doch noch durchzusetzen, die allumfassende Verkehrswende hin zum Wasserstoff wird es nicht geben.
| Autor/ Redakteur: Holger Holzer / Benjamin Kirchbeck
Hätte es mit E-Fuels eine Alternative zum E-Auto gegeben? Der mit Hilfe regenerativer Energie hergestellte synthetische Kraftstoff bietet auf den ersten Blick etliche Vorteile. Doch die entscheidenden Probleme finden sich im Energieaufwand und den erwartbaren Kosten.
Spricht man heute von synthetischen Kraftstoffen, sind in der Regel sogenannte E-Fuels gemeint, die komplett ohne fossile Rohstoffe, aber auch ohne die Nutzung nachwachsender Pflanzen oder anderer organischer Verbindungen hergestellt werden. Ausgangsstoff ist stattdessen das überreichlich vorhandene Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre, das mit Hilfe von Strom zu langen Kohlenstoffketten zusammengefügt wird, die denen von fossilen Mineralöl-Kraftstoffen ähneln. Weil beim Verbrennen nur so viel CO2 entsteht wie bei der Herstellung verwendet wurde, ist der Öko-Sprit klimaneutral. Allerdings nur, wenn der bei der Synthetisierung verbrauchte Strom grün ist. Kommt er aus dem Kohlekraftwerk, verhagelt das die Bilanz.
…… Experten rechnen mit einem Energieaufwand von rund 20 Kilowattstunden Strom für die Herstellung von einem Liter E-Diesel. Selbst ein sparsamer Diesel-Pkw würde damit knapp 100 kWh Energie auf 100 Kilometern verbrauchen. Das durchschnittliche E-Auto benötigt auf gleicher Strecke 10 bis 20 kWh.
