Wasserstoff (H2) als Energieträger kann vielfältig genutzt werden: als Kraftstoff für Fahrzeuge, die mit Brennstoffzellen angetrieben werden, zur Einspeisung in das Erdgasnetz verbunden mit der anschließenden Strom- bzw. Wärmeerzeugung oder als Rohstoff für die chemische Industrie bzw. für Syntheseprozesse (Power-to-X). Die über Power-to-X gewonnenen synthetischen Energieträger, sogenannte eFuels, können künftig wie Rohöl und Erdgas weltweit gehandelt werden. In einer klimaneutralen Wirtschaft kommt Grünem Wasserstoff eine Schlüsselrolle zu.

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// Grüner Wasserstoff für die Mobilität

 

Mit grünem Wasserstoff (H2) betriebene Brennstoffzellenfahrzeuge (Fuel Cell Electric Vehicles, FCEVs) sind eine der umwelt- und klimafreundlichsten Lösungen im Verkehr, vor allem auf langen Strecken. Die Brennstoffzelle hat heute schon einen etwa doppelt so hohen Wirkungsgrad wie ein Verbrennungsmotor; er liegt je nach Betrieb bei bis zu 65 %. Die Technologie ist reif für den Markt und erste zehntausend Brennstoffzellenfahrzeuge werden weltweit erprobt.

FCEVs werden über einen Elektromotor angetrieben, die Technik unterscheidet sich aber deutlich vom Batteriefahrzeug (Battery Electric Vehicles, BEVs), denn der Strom wird direkt an Bord aus H2 und Luft erzeugt. Die als Nebenprodukt erzeugte Wärme kann zur Beheizung des Innenraums genutzt werden. Eine Batterie unterstützt das Brennstoffzellensystem während der Beschleunigung und beim regenerativen Bremsen. Der Vorteil von FCEVs gegenüber BEVs liegt vor allem in der schnellen Betankung und großen Reichweite (ca. 3 Minuten für 500 km) sowie dem geringeren Gewicht. Sie eignen sich neben dem Antrieb von Reiselimousinen insbesondere für Busse, den Schwerlastverkehr sowie für Züge und Schiffe. Langfristig können mit grünem Wasserstoff betriebene FCEVs wichtige Einsatzbereiche der Dieselmotoren übernehmen.

Kommerzielle, serienreife Modelle (Pkw und Lkw), bieten in Deutschland derzeit zwei asiatische Hersteller an: Toyota seit 2014 und Hyundai seit 2013. Mercedes Benz fährt seit 2018 den GLC F-CELL als Versuchsflotte. Weitere Hersteller haben erste Flotten für Mitte der 2020er Jahre angekündigt: IVECO hat im September 2021 bekanntgeben, den Elektro- und Brennstoffzellen-Lkw Nikola TRE ab 2021 im Ulmer Werk produzieren. In der Schweiz sollen 1.600 Schwerlast-Lkws von Hyundai Hydrogen Mobility (HHM) bis 2025 unterwegs sein. Darüber hinaus sind an mehreren Orten Busse sowie erste Nahverkehrszüge im Linienverkehr mit Wasserstoff unterwegs. Nach den internationalen Roadmaps sind für China bis zum Jahr 2030 über eine Million Brennstoffzellenfahrzeuge geplant und Korea stellt 700.000 Brennstoffzellenfahrzeuge für 2025 in Aussicht. In Japan sollen bis 2030 ca. 800.000 Brennstoffzellenautos unterwegs sein.

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Dipl.-Ing. (FH) Markus Jenne
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Wärme/Strom


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