Wasserstoffbrückenbildung: Umgerüstete Lkw als Vorhut der Dekarbonisierung?
Mit dem Dieselmotor sind die CO2-Ziele der EU im Transportsektor nicht mehr erreichbar. Auf grünen Wasserstoff umgerüstet könnte er als Übergangslösung dienen.
(Bild: FEV Group)
- Florian Pillau
Wasserstoff soll der Heilsbringer in der Energiewende werden. Was nicht direkt oder ausreichend bequem elektrifiziert werden kann, soll mit Wasserstoff angetrieben werden. Dementsprechend misst die deutsche Bundesregierung Wasserstoff eine bedeutende Rolle in der Dekarbonisierung der deutschen Wirtschaft zu. Unsere Artikelserie will die Pläne der Bundesregierung genauer unter die Lupe nehmen und konkrete Anwendungsbereiche – insbesondere im KFZ-Bereich – beleuchten. Was technisch möglich ist, soll auch auf Effizienz und Skalierbarkeit abgeklopft werden:
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Sollte der Traum vom nachhaltig erzeugten Wasserstoff dereinst wahr werden, könnte die über 100 Jahre alte (Diesel-)Antriebstechnik im Lkw zur Brücke Richtung Brennstoffzelle werden – so märchenhaft beides klingen mag. Doch warum sollte man den wertvollen, unter hohem Ressourceneinsatz erzeugten Energieträger Wasserstoff verbrennen? Mögliche Vorteile lassen sich anhand der Funktionsweise der umgerüsteten Motoren erkennen, dazu gehen wir bis in Details der Motorentechnik. Vorsichtshalber sei gleich vorausgeschickt, dass das ohnehin nur in einem begrenzten Bereich sinnvoll sein kann – falls es überhaupt je dazu kommt.
Als einziger vollkommen kohlenstofffreier Kraftstoff ist zur Dekarbonisierung des Verkehrssektors Wasserstoff denkbar. Im Elektroauto muss er sich mit der Batterie als Energiespeicher messen. Mit 33,33 kWh/kg ist Wasserstoff zwar fünf- bis sechsmal so energiedicht wie eine (Lithium-)Batterie, mit der Brennstoffzelle als Energiewandler aber nicht einmal halb so effizient. Damit bekommt die Stromerzeugung aus H2 Konkurrenz von unerwarteter Seite: Als bereits vorhandene Technik können Verbrennungsmotoren zur direkten Umsetzung in Bewegungsenergie dienen. Alle großen Lkw-Hersteller und die wichtigsten Zulieferer arbeiten bereits daran.
Ob und wann eine wie auch immer gestaltete Wasserstoffmobilität kommt, hängt freilich davon ab, ob die großen Energiemengen zur Erzeugung von Wasserstoff, wie übrigens auch für alle anderen synthetischen Treibstoffe, aus regenerativen Quellen überhaupt zur Verfügung stehen. Heute zeichnet sich das auch bei bester Sicht noch nicht einmal am Horizont ab. Je früher das der Fall sein wird, desto größere Chancen dürfte der bereits ausgereifte und schnell anpassbare Verbrennungsmotor gegenüber brennstoffzellen-elektrischen Antrieben haben.
Wasserstoff hat aus verschiedenen Gründen eine der Batterie weit unterlegene Effizienz: Bei batterie-elektrischen Pkw liegt der Wirkungsgrad "Well-to-Wheel" bei rund 70 Prozent der eingesetzten Energie, bei brennstoffzellen-elektrischen sind es nur 20 bis 30 Prozent, in solchen mit Wasserstoff verbrennende Motoren liegt er im besten Fall gleichauf. Darüber hinaus sind Wasserstofftankstellen bedeutend teurer als die bereits im Aufbau befindliche Ladeinfrastruktur.