Wasserstoff-Autos für die ferne Zukunft
Autos mit Wasserstoff-Brennstoffzellen gehört die Zukunft. Aber sie werden noch lange Zeit auf sich warten lassen müssen.
- Joseph J. Romm
Mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzellen-Autos haben derzeit mächtige Rückendeckung. Das US-Energieministerium hat sie zum zentralen Bestandteil seiner Bemühungen im Bereich der sauberen Energien gemacht. Der amerikanische Bundesstaat Kalifornien will in den nächsten Jahren einen "Wasserstoff-Highway" bauen, bei dem im Abstand von jeweils 20 Meilen Wasserstoff-Tankstellen entlang der wichtigsten Autobahnen aufgestellt werden sollen. Der Autobauer General Motors (GM) gibt mehr als ein Viertel seines Forschungsbudgets für Brennstoffzellen-Technik aus. Und Larry Burns, GM-Vizepräsident für Forschung und Entwicklung, sagte im Februar, das Unternehmen werde bis 2010 ein kommerziell tragfähiges Brennstoffzellen-Fahrzeug haben.
Doch trotz des ganzen Hypes: Wasserstoff-Fahrzeuge sind wohl in fast jeder Hinsicht schlechter als die besten Hybrid-Autos wie beispielsweise Toyotas bereits verfügbarer Prius, der mit einem kombinierten Elektro-Benzin-Motor arbeitet. Das gilt in Bezug auf Anschaffungspreis, Reichweite, Treibstoffkosten, Bequemlichkeit und Sicherheit -- und das dürfte bis zum Jahr 2030 so bleiben. Auf absehbare Zeit wird der Prius zudem insgesamt weniger Schadstoffe emittieren als Autos, die mit dem Wasserstoff betrieben werden, der wahrscheinlich an Tankstellen verfügbar sein wird. Und ein verfrühtes Setzen auf Wasserstoff-Autos droht Anstrengungen zu untergraben, das Treibhausgas Kohlendioxid zu reduzieren, das bekanntlich für den globalen Klimawandel verantwortlich ist.
Mindestens drei wissenschaftliche Durchbrüche sind nötig, damit aus dem Wasserstoff-Auto für Endkunden und Umweltschützer gleichermaßen interessant werden. Zusätzlich müsste die Energiepolitik sich radikal in Richtung erneuerbarer Energien wie Wind und Solar verändern.
Verstehen Sie mich nicht falsch -- ich bin sehr für Wasserstoff als einen Treibstoff der Zukunft. Ich war selbst im US-Energieministerium im Programm für saubere Energie tätig und habe geholfen, die Wasserstoff-Technik in den Neunzigerjahren voranzubringen. Damals stieg das Budget für Wasserstoff-Technologien um das Zehnfache. Ich glaube auch, dass Forschung im Wasserstoff-Bereich weiterhin wichtig bleibt, weil das Gas ein großes Potenzial hat, zu einem schadstoffarmen Ersatz für fossile Brennstoffe zu werden. Aber erst nach 2030.
Allerdings lässt es sich weder rechtfertigen noch wäre es klug, in dem Sektor schon jetzt über Forschung und Entwicklung hinauszugehen -- etwa in dem man eine Infrastruktur für die Wasserstoffversorgung baut. Peter Flynn, ein Professor für Ingenieurwesen an der Universität von Alberta, schrieb in einer Studie über kommerzielle Erdgasfahrzeuge folgendes: "Die übertriebene Darstellung ihrer Möglichkeiten haben der Glaubwürdigkeit alternativer Brennstoffe geschadet. Besonders bei großen kommerziellen Einkäufern wurde ihre Akzeptanz dadurch verlangsamt."
Schauen wir uns also einmal an, warum Wasserstoff-Autos längst nicht so weit sind, dass sie bereits heute Sinn machen.
In einer Wasserstoff-Wirtschaft muss der Hauptenergieträger produziert werden, ohne dass es dabei zur Luftverschmutzung kommt. Dieses Ziel ruht auf zwei Säulen: Eine emissionsfreie Quelle für den Wasserstoff und ein Gerät, mit dem der Wasserstoff in nutzbare Energie umgesetzt werden kann -- die Brennstoffzelle.
Wasserstoff ist kein leicht erhältlicher Energieträger wie Kohle oder Windkraft. Es ist an Moleküle wie Wasser (H2O) und Erdgas (vor allem Methan) gebunden, was das Extrahieren und Reinigen teuer und energieintensiv macht. Mehr als 95 Prozent der US-Wasserstoffproduktion erfolgt derzeit aus Erdgas, weil es die billigste Methode ist. Aber es kostet gegenüber der Betankung mit normalem Benzin viermal so viel, auf der Basis von aus Erdgas gewonnenem Wasserstoff eine vergleichbare Energie-Menge in den Tank eines Autos zu bekommen. Wasserstoff aus emissionsfreien Quellen, beispielsweise erneuerbarer Energie, ist sogar noch teurer. Eine echte Wasserstoff-Infrastruktur würde mit der heutigen oder demnächst verfügbaren Technologie mehr als 600 Milliarden Dollar kosten, meint beispielsweise eine breite Studie zu der Thematik, die am Argonne-Nationallabor in den USA angefertigt wurde.
Brennstoffzellen sind kleine, modulare elektrochemische Geräte, die an Batterien erinnern, allerdings lassen sie sich ständig "befeuern". Eine Brennstoffzelle macht aus Wasserstoff und Sauerstoff Elektrizität und Hitze, die einzige Emission, die dabei entsteht, ist Wasser. Dies klingt nach einer Art Energie-Wunder. Trotzdem blieb der große kommerzielle Erfolg der Technik, deren Anfänge bereits 160 Jahre zurückreichen, bislang aus -- obwohl mehr als 15 Milliarden privater wie staatlicher Dollars in die Entwicklung flossen.
