Wasserstoff: Ein sinnvoller Kraftstoff?

Von Annalena B. 12 Oktober, 2023
4 minutes
wasserstoff

In der heutigen Zeit, in der der Klimawandel und der nachhaltige Umgang mit Ressourcen immer dringlicher werden, ist die Suche nach alternativen Antriebsmöglichkeiten im Verkehrssektor von größter Bedeutung. Eine dieser Alternativen ist Wasserstoff. Doch was genau steckt dahinter, und wie sinnvoll ist er als Kraftstoff?

Was ist Wasserstoff und wozu wird er benötigt?

Wasserstoff ist das älteste und häufigste Element im Universum. Er wird in vielen Industriezweigen eingesetzt, von der Lebensmittelherstellung bis zur Raffinierung von Mineralöl. Trotz seiner Häufigkeit und Vielseitigkeit kommt er in der Natur nicht in reiner Form vor und muss daher aus anderen Verbindungen extrahiert werden.

So funktioniert Wasserstoff als Kraftstoff

Bei Wasserstoffautos denkt man zunächst an komplexe Technik und futuristische Antriebssysteme. Doch im Grunde funktioniert ein Wasserstoffauto ähnlich wie ein Elektroauto. Beide verfügen über eine Batterie, die beim Wasserstoffauto vor allem als Kurzzeitspeicher dient. Damit wird die beim Bremsen freigesetzte gespeichert und beim Beschleunigen wieder bereitgestellt. Das Herzstück des Wasserstoffantriebs ist jedoch die Brennstoffzelle und der Prozess der umgekehrten Elektrolyse. Dabei reagieren Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, Wärme und elektrischer Energie. Diese Energie wird genutzt, um das Auto anzutreiben. Im Vergleich zu herkömmlichen Benzinmotoren mit Wirkungsgraden von 25 bis 35 Prozent bietet die Brennstoffzellentechnologie beeindruckende Wirkungsgrade von über 60 Prozent.

Tipp: Hier kannst du erfahren, wie Wasserstoff-Autos funktionieren.

Gut zu wissen: Bei dem Prozess der „umgekehrten Elektrolyse“ und der Herstellung von Wasser wird eine saubere Energiequelle geschaffen. Hierbei entstehen nämlich keine schädlichen Abgase wie Stickoxide. Dieser Prozess der „kalten Verbrennung“ macht den Wasserstoffantrieb zu einer umweltfreundlicheren und effizienteren Alternative zu fossilen Brennstoffen. Wasserstoff spielt eine entscheidende Rolle in der Bemühung, nachhaltige Energiequellen und Technologien zu entwickeln. Aufgrund seiner vielfältigen Anwendungen und seines Potenzials zur Dekarbonisierung von Industrie und Verkehrssektor wird Wasserstoff als eine Schlüsselkomponente in der Energiewende betrachtet. Beachtet werden sollte jedoch, dass die Elektrolyse von Wasser viel Energie benötigt. Diese stammt häufig nicht auf erneuerbaren Energien.

Wasserstoff

Vor- und Nachteile des Treibstoffs

Vorteile:

  • Nachhaltigkeit: Wasserstoff ist ein erneuerbarer und sauberer Energieträger. In der Brennstoffzelle produziert er nur Wasser.
  • Effizienz: Er ist effizienter als fossile Kraftstoffe.
  • Kurze Tankzeiten: Schnelles Tanken im Vergleich zu herkömmlichen Elektrofahrzeugen.
  • Geringe Lärmbelästigung: Sie arbeiten leise im Vergleich zu einigen anderen Energiequellen.

Nachteile:

  • Wasserstoffgewinnung: Das Extrahieren von Wasserstoff ist energieintensiv.
  • Teure Rohstoffe: Die Produktion von Brennstoffzellen erfordert teure Materialien.
  • Speicherung: Wasserstoff erfordert spezielle Speicherlösungen.
  • Fehlende Infrastruktur: Es gibt aktuell eine begrenzte Anzahl von Wasserstofftankstellen.

Vergleich zu anderen Antrieben

Nachhaltigkeit

In den letzten Jahren hat die Förderung von Elektroautos stark zugenommen, da die Welt nachhaltigere Verkehrslösungen sucht. Elektrofahrzeuge haben den klaren Vorteil, dass sie direkt auf sauberen Strom zugreifen können, wodurch sie potenziell weniger schädlich für die Umwelt sind. Wasserstofffahrzeuge hingegen verwenden Strom zur Erzeugung von Wasserstoff durch den Prozess der Elektrolyse. Wenn dieser Strom aus erneuerbaren Quellen stammt, kann die Wasserstofferzeugung ebenfalls als umweltfreundlich betrachtet werden. Allerdings stellt sich bei der Effizienz ein erheblicher Unterschied heraus. Während Elektroautos eine Effizienz von beeindruckenden 70-80% erreichen, liegen Wasserstoffautos mit einer Rate von nur 20-30% deutlich zurück.

Alltagspraktikabilität

In puncto Betankungszeit haben Wasserstofffahrzeuge den klaren Vorteil. Sie können in nur wenigen Minuten betankt werden, ähnlich wie herkömmliche Autos mit Ottomotor. Allerdings gibt es derzeit ein signifikantes Hindernis in Form der mangelnden Infrastruktur. Im Vergleich zu den weit verbreiteten Elektro-Ladestationen gibt es nur wenige Wasserstoff-Tankstellen. Hinzu kommt, dass Besitzer:innen von Elektrofahrzeugen die Flexibilität haben, ihre Autos bequem zu Hause zu laden, eine Option, die für Wasserstofffahrzeugbesitzer:innen nicht zur Verfügung steht.

Reichweite

In der Diskussion um die Reichweite gibt es ein interessantes Rennen. Wasserstofffahrzeuge können beeindruckende Reichweiten von bis zu 800 km mit einer einzigen Tankfüllung erreichen. Viele Elektroautos bieten im Durchschnitt eine Reichweite von 400 bis 550 km. Es gibt jedoch Ausnahmen, insbesondere bei Premium-Elektrofahrzeugen wie denen von Tesla, die noch größere Entfernungen zurücklegen können, bevor sie aufgeladen werden müssen.

Kosten

Sowohl Elektro- als auch Wasserstofffahrzeuge haben höhere Anschaffungskosten im Vergleich zu traditionellen Verbrennungsmotoren. Aber dank staatlicher Subventionen und Prämien sind die Preise für Verbraucher wesentlich attraktiver geworden. Im täglichen Betrieb haben Elektroautos den Vorteil niedrigerer Betriebskosten. Für 100 km fallen bei einem Elektroauto Kosten von ca. 4,50€ an, während ein Wasserstoffauto mit ca. 9,50€ fast das Doppelte kostet.

Fazit

Der Weg zur nachhaltigen Mobilität bleibt weiterhin spannend, da beide Technologien ihre Vor- und Nachteile haben. Es wird interessant sein zu beobachten, wie sich diese weiterentwickeln und auf dem Markt positionieren werden. 

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