27.11.2019

Neue Osnabrücker Zeitung/ Neue OZ

Was tankt das Auto von morgen?

Wasserstoff, E-Fuel oder Strom – bei den Alternativen zu fossilen Brennstoffen gibt es viel Für und Wider

Berlin „ Grüner Wasserstoff ist das Erdöl von morgen″, jubelt Forschungs-Staatssekretär Michael Meister kürzlich auf einer Wasserstoff-Konferenz in Berlin. Hydrogen sei „ einer der Kraftstoffe der Zukunft″, sagt Verkehrsminister Andreas Scheuer (CSU). Nach langem Zögern arbeitet die Große Koalition mit Hochdruck an einer Wasserstoff-Strategie, damit die Verheißungen der C02-freien Energiequelle Realität werden. Im Dezember soll sie vorgestellt werden.

Tanken wir also alle bald Wasserstoff? Überlebt gar der Verbrennungsmotor dank synthetischer Kraftstoffe, die aus Wasserstoff (H2) gewonnen werden? Oder ist Ökostrom der Antrieb von morgen? Ein Blick in die Zukunft auf Deutschlands Straßen:

Brennstoffzelle: Die Regierung scheint geradezu im Wasserstoff-Rausch: Wenige Tage nach der gemeinsamen Hydrogen-Konferenz der unionsgeführten Verkehrs-, Wirtschafts-, Entwicklungs- und Forschungsministerien lud Umweltministerin Svenja Schulze (SPD) zum „ Power to X″-Meeting, bei dem Wasserstoff im Zentrum stand.

Der Grund: Aus Wasser lässt sich Treibstoff gewinnen, und aus Auspuff oder Flugzeug-Turbine kommen nur Wasserdampf. Das farb- und geruchlose Gas könnte also die Welt von morgen in Bewegung halten, ohne das Klima aufzuheizen.

Bei Autos funktioniert das per Brennstoffzelle: Die verwandelt Wasserstoff in Strom, der das Auto antreibt. Baden-Württembergs grüner Ministerpräsident Winfried Kretschmann und Regierungssprecher Steffen Seibert lassen sich zeitweise in einem Mercedes GLC F-Cell kutschieren – einem Vorserienmodell. Hyundai und Toyota bauen erste Wasserstoff-Wagen in Serie.

Die Vorteile gegenüber dem Stromer liegen auf der Hand: Der Tank ist minutenschnell gefüllt, die Reichweite groß, der Treibstoff wiegt fast nichts. Wären da nicht die vorgelagerten Probleme: Um Wasserstoff aus Wasser herzustellen, wird viel Energie gebraucht, ebenso, um das Gas für den Autotank zusammenzudrücken.

Für letzteres Problem haben Schweizer Forscher gerade eine verblüffende Lösung ausgetüftelt: Einen kühlschrankgroßen Metall-Hybriden (HyCo), der Wasserstoff wie einen Schwamm aufnimmt und mit Wärmezufuhr statt Strom verdichtet. HyCo-Erfinder Andreas Züttel vom ETH Lausanne schwärmt von einem „ Riesenvorteil″ und hat die Vision von Mini-Wasserstofftankstellen „ in jeder Garage″.

Also mit Vollgas in die Hydrogen-Mobilität? Experten sind sich uneins. „ Auto-Papst″ Ferdinand Dudenhöffer von der Universität Duisburg-Essen verweist auf die geringe Effizienz: Von der Energie zur Wasserstoffproduktion blieben nur 25 Prozent übrig, um die Autos anzutreiben. „ Poor, very poor″, sagt der Fachmann im Gespräch mit unserer Redaktion. „ Da muss man Strom fast schon verschenken.″

Überdies ist kein Tankstellen-Netz in Sicht, derzeit gibt es deutschlandweit gerade mal knapp 90 Wasserstoff-Zapfsäulen. Dudenhöffers Fazit: „ Für H2-Pkw sehe ich in den nächsten 30 Jahren wenig Chancen.″

Stefan Bratzel, Direktor des Center of Automotive Management (CAM), ist optimistischer. „ Noch ist die Technik nicht reif, aber mittel- und langfristig kann Wasserstoff zur echten Alternative werden, etwa für lange Strecken″, sagt er und verweist auf Daimlers Beteiligung am Joint Venture „ H2 Mobility″, das ein flächendeckendes Wasserstoff-Tankstellennetz anstrebt. „ Für Busse und Lastwagen wird die Brennstoffzelle mit Sicherheit attraktiv″, prognostiziert der Fachmann.

Synthetische Kraftstoffe: Öl ist viel praktischer als Strom oder Wasserstoff, weil es sich so leicht aufbewahren lässt. Hier kommen sogenannte E-Fuels ins Spiel: Aus CO2 und Wasserdampf lassen sich Benzin, Diesel und Kerosin synthetisch herstellen und dann genauso in Fässern und Tanks lagern wie fossile Brennstoffe, nur eben ohne das CO2-Problem.

Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) steht eine erste Versuchsanlage, die bald 200 Liter E-Fuel pro Tag produzieren soll. Großer Vorteil des Verfahrens: Es wird Kohlendioxid aus der Luft gezogen, anstatt ausgepustet. Der Rohstoff ist überall vorhanden. Entsprechend könnten auch „ überall in der Welt″ Anlagen gebaut werden, die synthetische Kraftstoffe herstellen, meint man beim KIT.

Wird E-Fuel zum Retter des Verbrennungsmotors? Überleben Diesel und Benziner dank klimaneutraler Treibstoffe? „ Unmöglich ist das nicht″, sagt Bratzel, gibt aber zu bedenken, dass die Energieeffizienz noch schlechter ausfällt als beim Wasserstoff. Mehr als zehn bis 15 Prozent bleiben nicht übrig, weil so viel Strom gebraucht wird, um aus CO2 und Wasserdampf CO2-freien Kraftstoff zu machen.

Damit ist auch nicht abzusehen, dass E-Diesel und E-Benzin billig genug produziert werden könnten, um sich gegen elektrische Antriebe durchzusetzen. „ Da sehe ich noch kein Geschäftsmodell″, sagt Auto-Ökonom Bratzel. Das könne sich aber ändern, wenn die Energiekosten runtergehen und es gelingt, synthetische Kraftstoffe im industriellen Maßstab preiswert herzustellen.

Strom: Dem batterieelektrischen Wagen gehört die nähere Zukunft, da sind sich Dudenhöffer und Bratzel einig. Die Politik ist aufgewacht und sorgt für kräftige Anschubhilfe. Verkehrsminister Scheuer versprach Mitte der Woche, binnen zwei Jahren 50 000 Strom-Tankstellen aufzustellen.

Wenn das Netz erst dicht genug sei, werde sich das Reichweitenproblem erledigen, meint CAM-Direktor Bratzel. Dann würden Kunden auch Autos kaufen, deren Batterien „ nur″ für 250 Kilometer reichen, sofern die Stromer nicht mehr teurer sind als Diesel oder Benziner.

Ihre Kaufprämie für Elektroautos hat die Bundesregierung gerade von 4000 auf 6000 Euro für Wagen bis zu 40 000 Euro erhöht. Der VW-Konzern investiert 33 Milliarden Euro, um sich bis 2024 in einen reinen E-Auto-Hersteller zu verwandeln.

„ 2030 rechnen wir mit einem Stromer-Anteil an den Neuzulassungen von 60 Prozent″, sagt Bratzel und erwartet große Innovationssprünge.

Innovationen, das heißt: Batterien, die schneller aufladen, länger halten, weniger kosten und weniger Kobalt und andere problematische Rohstoffe enthalten. Rund um den Globus wird am „ Wunder-Akku″ gebastelt. In Pennsylvania (USA) wurde gerade ein Akku vorgestellt, der Blitz-Aufladungen verträgt. Andernorts wird über einer neuen Rezeptur für die Elektrolyten gebrütet. Eine halbe Milliarde Euro vergab das Bundesforschungsministerium kürzlich für die Batteriezellforschung an der Universität Münster.

Für Dudenhöffer ist es die optimale Energie-Ausnutzung, die den Stromer gegenüber Wasserstoff- oder E-Fuel-Wagen in die Poleposition bringt: „ Beim Batterie-Elektrischen Auto haben wir mehr als 70 Prozent Effizienz statt 25 bei der Brennstoffzelle″, sagt er. Man brauche nur einen Bruchteil des Stromes, um elektrisch unterwegs zu sein.

Es würden also weniger Windmühlen und Solaranlagen benötigt, um grüne Energie zu tanken.

Bildtext:
Der Wasserstoffantrieb gilt seit Längerem als zukunftsträchtig – hat aber Probleme, nicht zuletzt das noch sehr dünne Tankstellen-Netz. Auch E-Fuel, das aus CO2 gewonnen wird, ist eine vielversprechende Option.
E-Fuel aus der Forschungsanlage KIT.
Foto:
dpa/ Sebastian Kahnert, Marijan Murat

Tobias Schmidt