Wenn ein Wasserstoffauto mit grünem Wasserstoff betrieben wird, benötigt es die etwa 2,4-fache Energie des klassischen Elektroautos, so die Rechnung von Professor Manfred Schrödl von der TU Wien. Er hält den Energieträger Wasserstoff im Personenindividualverkehr für nicht sinnvoll.
Die Diskussion um Wasserstoffauto kontra Elektroauto reißt nicht ab. In Österreich heizte der Ex-Bundeskanzler Sebastian Kurz die Debatte an, als er unlängst verkündete, seine Partei, die österreichische Volkspartei, wolle Österreich zur Wasserstoffnation Nummer Eins machen. Teil der Strategie war es, das Land bis 2025 mit Wasserstofftankstellen abzudecken.
Senkung der Mobilitäts-Emissionen
Wenige Monate zuvor hatten die Medien berichtet, dass Österreich die Klimaziele nicht erreichen werde und mit hohen Strafzahlungen zu rechnen habe. Das Land hat sich verpflichtet, von 2005 bis 2030
- den CO2-Ausstoß um 36 Prozent zu reduzieren;
- den Strombedarf im Jahresdurchschnitt zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen zu decken;
- die Emissionen im Bereich Mobilität um ein Drittel zu senken;
Zur beabsichtigten Strategie von Kurz ist zu wissen, dass es bis dato nicht mehr als fünf Wasserstofftankstellen in Österreich gibt. Der Wasserstoff, der dort erhältlich ist, wird großteils aus dem fossilen Energieträger Erdgas gewonnen. Mit der Wasserstoff-Technologie den Rückstand auf die Klimaziele innerhalb von zehn Jahren aufzuholen, scheint also zunächst unwahrscheinlich.
Wasserstoffauto vs. Elektroauto
Professor Schrödl vom Institut für Energiesysteme und Elektrische Antriebe der TU Wien hat sich die Zahlen angesehen und erteilt der Wasserstoff-Technologie im Personenindividualverkehr eine klare Absage. Stattdessen fordert er die Forcierung der Elektromobilität und höhere Förderungen für erneuerbare Energien – insbesondere der Photovoltaik.
Wenn Schrödl vom Wasserstoffauto spricht, dann meint er ein Auto, das mit Wasserstoff betrieben wird. Dieser wird in eine Brennstoffzelle geleitet, wo er zu Wasser oxidiert. Die freiwerdende Energie fällt als Strom an, den man für den Antrieb von E-Motoren benutzt. Als Abfallstoff entsteht nur noch Wasser.
Das Elektroauto wird ebenso von einem Elektromotor angetrieben, bezieht die elektrische Energie jedoch aus einer Traktionsbatterie. Es stößt im Betrieb keine relevanten Schadstoffe aus und wird als emissionsfreies Fahrzeug eingestuft.
Energiebilanz bei grünem Treibstoff
In einem idealen Szenario geht Schrödl von grünem Treibstoff aus und rechnet den Energieaufwand jeweils ab Windrad oder Photovoltaikanlage. Das Ergebnis? Ein Elektroauto braucht für eine Fahrt von 100 Kilometer ungefähr 22 Kilowattstunden (kWh), ein Wasserstoffauto 52 kWh. Somit fällt die Bilanz für das Wasserstoffauto deutlich schlechter aus. Dieses benötigt ungefähr die 2,4-fache Energie des Elektroautos.
| km | kWh | |
| Elektroauto | 100 | 22 |
| Wasserstoffauto | 100 | 52 |
Beim Elektroauto rechnet Schrödl zehn Prozent Verluste durch Zwischenspeichern und Laden hinzu und inkludiert dafür einen Wert von 2 kWh.
Beim Wasserstoffauto geht er von der Gewinnung mittels Elektrolyse, der Komprimierung auf 700 bar sowie dem Transport aus. Der so entstehende Verlust ist mit einem Wert von 13 bis 19 kWh inkludiert.
Energiebilanz des grauen Wasserstoffs
Dieser Idealfall trifft in der Praxis allerdings nicht zu. Laut Schrödl werden aktuell über 90 Prozent des Wasserstoffs aus der fossilen Quelle Erdgas hergestellt. Die Herstellung dieses sogenannten grauen Wasserstoffs ist mit einem Wirkungsgrad von etwa 66 Prozent aus energetischer Perspektive ineffizient. Zudem entsteht CO2. Zuzüglich der Verluste durch Kompression und Transport errechnet der Forscher einen Primärenergiebedarf von 62 kWh für 100 Kilometer Fahrt – von der Erdgasförderung an gerechnet.
„Ein mit fossilen Energien betriebenes Wasserstoffauto ist auf 100 Kilometern energetisch nicht besser als ein gewöhnliches Verbrennungsauto mit einem Verbrauch von 6 bis 7 Litern Benzin oder Diesel.“ Manfred Schrödl
Produktionssteigerung bei erneuerbarer Energie
In Österreich liegt der jährliche Verbrauch an elektrischer Energie derzeit bei etwa 70 Terrawattstunden (TWh). Davon kommen circa
- 20 TWh aus fossilen Wärmekraftwerken;
- 40 TWh aus Wasserkraft;
- 10 TWh aus anderen erneuerbaren Quellen wie Wind, Photovoltaik oder Biomasse;
Bis 2030 soll der Strombedarf zum einen von 70 auf 80 TWh steigen und zum anderen zu 100 Prozent aus erneuerbaren Quellen kommen. Die Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen muss in den nächsten zehn Jahren also um 30 TWh gesteigert werden. „Dieses Ziel zu erreichen, ist technisch prinzipiell möglich, allerdings erfordert es einen starken politischen Willen“, sagt Schrödl.
Teure Wasserstoff-Initiative
Noch nicht in dieser Rechnung enthalten, ist die grüne Wasserstoffinitiative – mit erneuerbarem Strom. Soll die angestrebte Reduktion des Benzin- und Dieselverbrauchs um ein Drittel – circa zehn Millionen Tonnen – erreicht werden, ergibt sich laut Schrödl ein zusätzlicher Bedarf an elektrischer Energie von 22 TWh. Damit wäre der Ausbau der erneuerbaren Energie von 30 TWh bis 2030 großteils aufgebracht.
Deutlich effizienter wäre die erforderliche Senkung des Diesel- und Benzinverbrauchs durch den Ausbau einer batteriebasierten Elektromobilität. Diese würde nur zu einem zusätzlichen Bedarf von 9 TWh an elektrischer Energie führen.
In jedem Fall erfordert der Ausbau der erneuerbaren Energien Förderungen. Diese beziffert der Forscher allein im Bereich Photovoltaik – deren Output verfünffacht werden müsste – mit ungefähr 250 Millionen Euro pro Jahr. Das sei Geld, das man andernfalls später für Strafzahlungen durch zu hohe CO2-Emissionen ausgeben müsse, so Schrödl.
Zukunft der Wasserstoff-Technologie
Auch wenn Schrödl dem grünen Wasserstoff im Personenindividualverkehr eine Absage erteilt, so lehnt er diesen nicht generell ab. Vielmehr sieht er dessen Zukunft in Bereichen wie Langzeit-Energiespeichern, oder in der Industrie, wo auch die entstehende Abwärme gut genutzt werden kann.
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