Wasserstoffauto oder Elektroauto? Vor- und Nachteile

Bei kaum einer Neuanschaffung ist die Verunsicherung derzeit so groß wie beim Autokauf. Dass die Ära der Verbrennungsmotoren allmählich zu Ende geht, steht dabei wohl auch für die meisten Hersteller inzwischen außer Frage. Umweltverschmutzung, Feinstaub und die schlechte CO2-Bilanz der Verbrenner sind einfach nicht mehr zeitgemäß. Doch welche sinnvollen Alternativen und Technologien stehen aktuell bereit? Gehört den (rein) batteriebetriebenen E-Autos die automobile Zukunft? Oder macht womöglich doch noch der „futuristische“ Wasserstoff das Rennen? Wir treiben die Überlegungen zu den beiden alternativen Antrieben in unserem Ratgeber heute mal ordentlich voran!

Das Elektroauto steht dabei schon fast symbolisch für den nachhaltigen Schutz der Umwelt. Nicht ohne Grund schießen die Aktien von Tesla, dem amerikanischen Pionier in Sachen Elektromobilität, unaufhaltsam in die Höhe. Deutsche Automobilhersteller scheinen von dieser Entwicklung dagegen längst überholt und abgehängt – so hat man zumindest vielfach den Eindruck. Die über Jahre gewonnenen Kompetenzen beim Bau konventioneller Fahrzeuge verlieren nämlich zunehmend an Wert. 

So ein Elektroauto basiert zudem (im Grunde) auf technisch simplen Komponenten. Komplizierte Getriebe und komplexe Antriebsmaschinen entfallen. Kein Wunder also, dass hier viel Raum für innovative Markteinsteiger war, die sich in einer Nische ausgebreitet haben, die schon bald keine mehr sein wird.

Es ist eine Art offenes Geheimnis: So interessant ein Elektroauto und der Antrieb auch sind, hat es aber auch Nachteile. Das wohl größte Problem ist dabei die Energiegewinnung – und vor allem die Energiespeicherung. Hochleistungs-Akkus sind sehr teuer, bieten nur begrenzte Kapazitäten und lassen sich vor allem nicht schnell genug an einer E-Tankstelle laden. Zwar lassen sich mit modernen Elektrofahrzeugen Reichweiten von rund 400 Kilometer (und mehr) erzielen – wenn es danach noch weitergehen soll, ist jedoch eine längere Standzeit zum Aufladen des Akkus unumgänglich. Hinzu kommt die sogenannte Akku-Degration. Eine durch viele Ladezyklen verringerte Kapazität, die sich mit den Jahren der Nutzung einschleicht.

Genau hier setzen mit Wasserstoff betriebene Fahrzeuge an, haben also einen ersten großen Vorteil. Die technische Basis teilt man sich mit dem klassischen Elektrofahrzeug, denn auch ein Wasserstoff-Auto wird von einem Elektromotor angetrieben. Der Unterschied liegt lediglich in der Energiequelle. Statt einem Akku dient ein Wasserstofftank als primäre Energiequelle. Eine Brennstoffzelle gewinnt per Elektrolyse Energie durch die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser. Dabei entstehen Wärme und Energie, mit der das Fahrzeug angetrieben wird – und schlussendlich weiter kommt.

Der Vorteil liegt darin, dass sich der „Kraftstoff“ vergleichbar mit Benzin einfach nachtanken lässt. Das geht relativ schnell und verlangt keine ausgedehnten Standzeiten, wie bei einem herkömmlichen batteriegetriebenen Elektrofahrzeug. Die energetische Speicherdichte ist zudem sehr hoch: Aus einem Kilogramm Wasserstoff lassen sich gut 30 Kilowattstunden Energie gewinnen. Somit ist der Energiegehalt rund drei Mal so hoch wie bei einem Liter Benzin oder Dieselkraftstoff. 

Doch es gibt auch Nachteile: Da Wasserstoff mit hohem Druck getankt und im Fahrzeug gespeichert wird, müssen die Fahrzeuge spezielle Tests durchlaufen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Auch der Tankvorgang, der ansonsten stark an das Tanken von Benzin oder Diesel erinnert, ist etwas lauter. Mit rund 700 bar werden die üblicherweise 4-5 Kilogramm Wasserstoff in den Tank gepresst, was sich akustisch bemerkbar macht. Mit einer solchen Menge sind Reichweiten von rund 500 Kilometer möglich. Das Wasserstofffahrzeug kommt also wirklich weiter als ein Stromer.

Ein komfortables Nachtanken setzt jedoch auch ein flächendeckendes Netz an entsprechenden Wasserstofftankstellen voraus. Während bei Stromern das Problem des "Treibstoffs" europaweit mit zunehmender Zahl an öffentlich zugänglichen Ladestationen immer weiter abnimmt, sieht das bei Brennstoffzellenfahrzeugen leider noch (sehr) anders aus. Mit bundesweit aktuell rund 100 Tankstellen, die auch über Wasserstoff verfügen, ist Deutschland europaweit zwar bereits der absolute Vorreiter. Im Vergleich zu knapp 15.000 konventionellen Tankstellen, ist das Angebot jedoch geradezu verschwindend gering. 

Wer sich bei der Mobilität also auf eine Brennstoffzelle verlassen möchte, sollte vorher prüfen, ob im eignen Umfeld eine entsprechende Infrastruktur zur Wasserstoffversorgung sichergestellt ist. Sonst droht die Freude am Brennstoffzellenauto leider eine kurze zu werden. Ein Umstand, der insbesondere dann problematisch wird, wenn man sich nicht auf gewohntem Terrain bewegt, sondern auf Urlaubs- oder Geschäftsreise ist. Ohne eine vorausschauende Planung gerät die Wasserstoff-Mobilität gerade hier nämlich schnell an ihre Grenzen.

Abseits dieser Probleme verspricht ein Brennstoffzellenauto, ebenso wie die „typischen“ Elektroautos, umweltschonende Fortbewegung. Eine These, die zunächst natürlich erstmal richtig erscheint. Denn Fakt ist: Die lokalen Emissionen mit einem Elektroauto sind zwar nahezu gleich Null, was sich äußerst positiv auf die Umweltbedingungen in Ballungsgebieten und Großstädten im Speziellen auswirkt. Bei dichtem Verkehrsaufkommen bieten Elektrofahrzeuge zudem das Potenzial, die Schadstoffkonzentration während der Fahrt deutlich zu mindern. Doch global gesehen handelt es sich dabei lediglich um eine Verlagerung der Schadstoff-Emission. Denn auch die elektrische Energie muss irgendwo gewonnen werden. Elektrofahrzeuge sind also nur lokal emissionsfrei.

Ein Dilemma, das viele Parallelen zur Energiegewinnung für reine Elektroautos aufweist. Denn ein Elektroauto ist immer nur so klimafreundlich wie die Methode, mit der seine elektrische Energie gewonnen wurde. Stammt der Strom aus einem Kohlekraftwerk, wurde die Umweltverschmutzung leider nur verlagert. 

Doch glücklicherweise lässt sich auch Wasserstoff auf umweltfreundliche Weise gewinnen. Dafür wird nämlich im Grunde einfach der Prozess, der auch in der Brennstoffzelle abläuft, umgekehrt. Oder anders ausgedrückt: Wasser wird per Elektrolyse in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. 

Das Problem: Diese Methode ist nicht nur teuer, sondern setzt für eine „echte“ Klimaneutralität voraus, dass der für den Prozess benötigte Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Eine Konstellation, die in der Praxis bisher leider noch sehr wenig Anwendung findet.

Stattdessen wird Wasserstoff in rund 90 Prozent aller Fälle aus Erdgas oder Erdöl erzeugt, was zwar deutlich wirtschaftlicher, gleichzeitig aber leider auch viel umweltschädlicher, ist. Durch die Verwendung fossiler Energieträger wird hier bei der Produktion in etwa die gleiche Menge CO2 freigesetzt, die ein Verbrennungsmotor auf der Straße bei gleichem Energiebedarf freisetzen würde. 

So bleibt die Umweltbilanz im Vergleich zum klassischen Auto mit Verbrennungsmotor jedoch nahezu unverändert „mau“. Lediglich die Verlagerung des Schadstoffaustoßes in urbanen und anderen dicht besiedelten oder industriell genutzten Randbezirken könnte als Vorteil gesehen werden.

Bei Wasserstoff-Autos ist es im Moment (prinzipiell) noch deutlich schwieriger, umweltbewusst unterwegs zu sein. Besitzer eines normalen Elektroautos haben dagegen auch heute schon die nahezu freie Wahl, wie und wo sie ihren Strom beziehen. Wer sein Auto zu Hause lädt, kann sogar Strukturen schaffen, die für ein gutes Gewissen sorgen. Denn mit einer Photovoltaik-Anlage lassen sich ganz direkt regenerative Energiequellen für die eigene Mobilität nutzen. 

Möchte man dagegen den Wasserstofftank füllen, sind Herkunft und Gewinnung des Wasserstoffes meistens unbekannt. Bleibt zu hoffen, dass in Zukunft umweltfreundlichere Methoden zur Gewinnung von Wasserstoff entwickelt werden, bei denen auch erneuerbare Energien eine größere Rolle spielen. Denn dann könnte die Brennstoffzelle als Ersatz und tolle Alternative für Hochleistungs-Akkus eine wirkliche Renaissance erleben, die sowohl ökologisch als auch aus praktischen Gesichtspunkten durchaus interessant ist. Erst wenn das gelingt, kann das Wasserstoffauto die Vorteile seiner Antriebsart so wirklich vor der E-Mobilität ausspielen – und an ihr vorbeiziehen.