Der Toyota Mirai ist eines der wenigen Serienfahrzeuge, das mit einer Brennstoffzelle fährt, also die zum Fahren notwendige Energie aus Wasserstoff bezieht. Innerhalb des Motors trifft der Wasserstoff (in seiner molekularen Form als Dihydrogen oder H2) auf Sauerstoff (Oxygen: oder einfach O) und erzeugt den Strom, der den Elektromotor antreibt.
Das einzige Abfallprodukt der chemischen Reaktion ist destilliertes Wasser. Damit sind Autos mit Brennstoffzelle im Betrieb emissionsfrei. Der Vorteil gegenüber einem klassischen Elektroauto ist natürlich, dass man statt der Pause, die man nach langer Fahrt einlegen muss, um den Akku neu aufzuladen, einfach an eine Wasserstofftankstelle fährt und seinen Tank in ein paar Minuten wieder füllt.
Auf der Internetseite von H2 Mobility, einem Joint Venture verschiedener Akteure aus Automobil-, Chemie- und Ölindustrie, die es sich zur Aufgabe gemacht haben, das Wasserstoffnetz sukzessive auszubauen, kann man sich den aktuellen Stand zur Versorgung in Deutschland und Europa anschauen.
Aktuell sind es 82 Wasserstoff-Tankstellen in ganz Deutschland. Das sind erst einmal wenige (etwas über 0,05%) im direkten Vergleich zu den circa 14.440 regulären Station, an denen Fahrzeuge konventionellen Treibstoff tanken können.
Erst bei 1.000 Stationen wird der Antrieb nach Einschätzung von Fachleuten interessant für Halter:innen.
Doch allgemein tut sich was in Wasserstoff-Deutschland.
Immer mehr Firmen erkennen die Möglichkeiten der zukunftsweisenden Technologie, die immense Chancen nicht nur für die Automobilbranche bereithält. Das hängt natürlich auch mit deutschen und europäischen Förderungen in dem Bereich zusammen.
Mitte Oktober haben Deutschland und Frankreich im Rahmen ihrer seit 2019 existierenden gemeinsamen Energie-Allianz beschlossen, gemeinsame Projekte im Bereich Wasserstoff zu fördern, um auch so die forschenden Akteur:innen beider Länder miteinander zu vernetzen.
Das Ziel der beiden Staaten ist, sich als treibende Kraft in der Wasserstoff- und Brennstoffzellenforschung zu etablieren, auch im Hinblick auf die Erreichung und Einhaltung der europäischen Klimaziele.
Eine große Hürde für die Automobilbauer sind die Herstellungskosten. Ein Wasserstoffauto ist im Vergleich noch durchschnittlich doppelt so teuer wie ein Auto mit Hybridantrieb. Während asiatische Hersteller wie Toyota oder Hyundai sich darauf konzentrieren, die Forschung und Fahrzeuge voranzubringen, stoßen in Deutschland Opel, Audi und BMW mit kleinen Projekten und geringen Stückzahlen nur wenig vor.
BMW kooperiert dabei mit Toyota, um die Belastung nicht selbst stemmen zu müssen. Währenddessen sind bei Audi die Wasserstoff-Ansätze von Konzernmutter VW nur geduldet, da man bei den vier Ringen den Schwerpunkt eher auf Batterielösungen setzt.
Daimler hat keinerlei Projekte mehr für den Consumer-Sektor und möchte die Hälfte der Truck-Fuel-Cell-Sparte an die Volvo Group verkaufen, um gemeinsam an Brennstoffzellentechnologien für Nutzfahrzeuge und stationäre Stromerzeugung zu arbeiten.
Brennstoffzellentechnologie dürfte aber auch für reine Elektro-Automobile interessant werden.
Der Zulieferer Bosch will 2024 mit der Serienfertigung von stationären Brennstoffzellensystem beginnen. Mit diesen wäre der Aufbau von dezentralen Energieversorgungsnetzen möglich. Damit ließen sich Städte, Fabriken und Rechenzentren versorgen, aber auch Ladestationen und Ladeparks für Elektro-Autos.
Auch hier ist das Ziel eine nachhaltige Energiegewinnung, die aber nur dann erreicht werden und dem Klima zugutekommen kann, wenn sich der Wasserstoff aus regenerativen Quellen gewinnen lässt.
Aktuell wird er aus fossilem Erdgas hergestellt, was noch mit CO2-Ausstoß verbunden ist. Das »Karlsruher Institut für Technologie« hat zusammen mit dem »Institute for Advanced Sustainability Studies e.V.« in Potsdam deswegen ein Verfahren entwickelt, bei dem Kohlenwasserstoffe in Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten werden, was die Bereitstellung von Wasserstoff ohne direkte CO2-Emissionen ermöglicht. Wie klimaneutral das dann wieder ist, wird sich wieder daran messen, wie viel Energie benötigt wird, um diese Spaltung herbeizuführen und was letztendlich mit dem festen Kohlenstoff passiert.
Und was die Mobilität zu Lande weiterbringt, kann es auch auf dem Wasser und in der Luft. Neunzig Prozent aller Handelsgüter der Welt werden auf See mit Einsatz von Schweröl und entsprechendem CO2-Austausch verschifft.
In Norwegen gibt es allerdings schon die ersten Reedereien die Kreuzfahrt- und Versorgungsschiffe mit Brennstoffzellen ausrüsten wollen und mit Rotterdam ist der größte Hafen Europas dem »Hydrogen Council« beigetreten, einer Initiative von über 90 Unternehmen weltweit, die sich für Wasserstoff als Energieträger der Zukunft stark machen.
Deutschlands gesamte U-Boot Flotte wird mit Wasserstoff betrieben und mit dem neugegründeten »DLR-Institut für Maritime Energiesysteme« sollen gesamtheitliche Lösungen für die Schifffahrt konzipiert werden.
Auch für die Luftfahrt wird geforscht und so wurde am 11. Dezember die neueste Generation des weltweit ersten viersitzigen Brennstoffzellenflugzeugs Hy4 auf dem Stuttgarter Flughafen präsentiert.
Angetrieben wird das Flugzeug mit einem Hybridsystem, bestehend aus Brennstoffzellen und einer Lithium-Ionen-Batterie, die immer dann anspringt, wenn die aus dem Wasserstoff gewonnene Energie nicht ausreicht.
Aktuell ist Platz für vier Personen an Bord, das Ziel ist aber in einer Dekade wasserstoffbetriebene Flugzeuge für bis zu 40 Personen und einer Reichweite von 2.000 Kilometern zu entwickeln.
Auch hier stecken hinter dem Projekt eine Vielzahl von privaten und öffentlichen Akteuren und Geldgebern aus Bund, Wirtschaft und Forschung.
Bei allem Interesse und Fokus, den es in Deutschland für Wasserstoff und Brennstoffzellen allgemein gibt, gibt es im Gegensatz zu dem Umweltbonus für E-Autos keine direkte staatliche Förderung beim Kauf von wasserstoffbetriebenen PKW für private Käufer:innen.
Denn es werden nur Autos gefördert, deren Nettolistenpreise die 40.000-Euro-Marke nicht überschreiten und da liegen die zwei aktuell erhältlichen Modelle eindeutig drüber.
Eine solche Förderung mit 21.000 Euro vom Staat gibt es nur für Firmenkunden bei Abnahme von drei Autos. Privatkund:innen kommen zumindest bei Toyota in den Genuss einer Prämie, wenn sie den knapp 80.000 Euro teuren Mirai über ein Leasing erwerben.
Da kann die Toyota-Bank, die als Leasinggeber auch Eigentümerin des Wagens ist, die staatliche Förderung beanspruchen und direkt an die Kund:innen weitergeben. Das könnte sich jedoch ändern, sobald Wasserstoff-Autos auch in höheren Stückzahlen produziert werden und damit günstiger werden.
Es ist also eher eine Frage der Zeit, ab wann Wasserstoff als Energielieferant einen markanten Anteil an unserer Mobilität ausmachen wird.
