Alternativer Autoantrieb: Sind Wasserstoffautos die Zukunft?

Alternativer Autoantrieb: Sind Wasserstoffautos die Zukunft?

Sind Wasserstoffautos die nachhaltigere Variante zu Elektroautos? Auf der Suche nach alternativen und besonders nachhaltigen und umweltfreundlichen Antrieben für das Auto, kommen wir an dem Begriff der Wasserstoff- oder auch Brennstoffzellenautos nicht vorbei. 

Die Diskussion um das Auto der Zukunft ist groß, aber was genau ist eigentlich das Wasserstoffauto, wie funktioniert der Antrieb und was hat es mit der Sicherheit auf sich? 

Wir gehen der Sache auf den Grund:

Nachhaltigkeit im Reitsport
© Sina Spindler

So funktioniert der Antrieb mit Wasserstoff

Wasserstoffautos, oder korrekt “Brennstoffzellenautos”, sind im weiter gefassten Sinne eigentlich Elektroautos, nur bekommen sie ihren Strom nicht aus der Steckdose sondern produzieren ihn vollständig selbst. 

Ein kleiner Teil des selbst produzierten Stroms kann in einem Akku für Leistungsspitzen zwischengespeichert werden. Der Strom entsteht bei einem chemischen Prozess, der Wasserstoff als Ausgangsprodukt braucht. Der Wasserstoff wird durch verschiedene Membranen gepresst und dadurch in seine chemischen Bestandteile aufgespalten. 

Wichtig ist, dass zu keinem Zeitpunkt die Kühlung der Brennstoffzelle ausfällt, um eine Schmelze zu verhindern. Dadurch werden chemische Reaktionen ausgelöst die Energie abgeben und das Auto fährt, aber nur solange bis der Tank leer ist.

Hier zeigt sich der Vorteil zum reinen Elektroauto: Wir können Wasserstoff, genau wie herkömmlichen Treibstoff, innerhalb von wenigen Minuten an der Tankstelle tanken.

Umweltfreundliche Alternative
© Sina Spindler

Wie steht es um Wasserstofftankstellen

Wasserstoff innerhalb weniger Sekunden an der Tankstelle auftanken? Das geht, die Frage ist nur, ob genügend Tankstellen vorhanden sind. Von einer Flächendeckenden Versorgung mit Wasserstoff Tankstellen können wir in Deutschland bei weitem noch nicht sprechen. Im August 2020 gab es in Deutschland genau 90 Wasserstofftankstellen. Eigentlich nicht besonders viel, wenn wir diese Zahl aber in Relation zum Rest von Europa sehen, sind wir absolute Vorreiter. 

Zum gleichen Zeitpunkt gab es in ganz Europa insgesamt lediglich 134 Wasserstofftankstellen. 

Unser Nachbarn Österreich und Frankreich liegen nach Deutschland auf Platz 2, mit 5 Wasserstofftankstellen im ganzen Land. 

Warum sich so wenige Betreiber an Wasserstoffzapfsäulen trauen liegt in der extrem hohen Brennbarkeit des Gases. Da bekannt ist wie hochreaktiv Wasserstoff ist, werden hier von Staatsseiten sehr hohe Sichherheitsvorkehrungen verlangt, die in kurzen Abständen kontrolliert werden müssen. 

Zwar fördert die Staatsregierung die Wasserstoffmobilität seit 2020 ausdrücklich, fordert aber noch strengere Kontrollen um Unglücke, wie 2019 in Norwegen zu verhindern. Hier explodierte ein Tank einer Wasserstofftankstelle wegen eines defekten Druckventils. 

Klimabilanz der Wasserstoffautos

Bei der Klimabilanz unterschieden wir, wie der getankte Wasserstoff gewonnen wird:

Klimabilanz Wasserstoff
© Quelle Daten: ADAC

Einerseits kann der Wasserstoff unter Verwendung von Erdgas hergestellt werden – hier fällt die CO² – Bilanz miserabel aus. Werden auf der anderen Seite nur erneuerbare Energien verwendet, ergibt sich schon ein ganz anderes Bild.

Während der Fahrt gilt das Brennstoffzellenauto als ZEV (Zero Emission Vehicle), da nur Wärme und Wasserdampf ausgestoßen werden.

Knallgas im Auto – wie sicher sind Wasserstoffautos?

Einigen dürfte Wasserstoff auch unter dem Namen Knallgas in Erinnerung sein. Im Chemieunterricht wird Wasserstoff gerne für spektakuläre Versuche hergenommen – die sogenannte Knallgasprobe. Dabei wird eine kleine Menge Wasserstoff mit einer Flamme in Kontakt gebracht. 

Wie der Name schon vermuten lässt, knallt es dann gewaltig. Je größer die Menge an Wasserstoff, desto größer der Knall – und der Brand danach. Diese Knallgasprobe funktioniert nur in einem bestimmten Druckbereich. Dieser Bereich wird im Tank natürlich vermieden.

Jedoch können bei Unfällen Drucksteigerungen oder -abfälle auftreten und damit zu schwerwiegenden Explosionen führen.

Wie werden Wasserstoff Explosionen vermieden?

Um Explosionen im Tank Inneren zu vermeiden, ist im Tank ein Überdruckventil verbaut:

Strömt das Gas durch zu hohen Druck aus, kann es zu einem sogenannten Flammenwerfer Effekt kommen, der Umliegendes durch zu hohe Hitze oder Feuer entzünden kann. So kann aus einer Sicherheitsvorkehrung, ein Sicherheitsrisiko werden. Normalerweise geht das Ventil nach oben, um keinen Schaden anzurichten, bei manchen Modellen wurde dieses Ventil aber seitlich auf ca 1,80 m Höhe angebracht – man sollte also nicht unbedingt daneben stehen. So werden aber zumindest größere Explosionen verhindert.

Für die Umwelt ist ein Ausströmen an sich nicht schädlich, da Wasserstoff natürlich in der Umwelt vorkommt und keine negativen Auswirkungen auf das Klima hat. 

Wasserstoffautos als Perspektive für den Reitsport

Hier müssen wir uns noch etwas gedulden, denn aktuell gibt es genau zwei Modelle, die in Serie produziert werden. Bei beiden Modellen von Hyundai und Toyota werden bei beiden keine Angabe zur Anhängelast gemacht.  

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