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Wasserstoffautos – Technik, Vorteile und Zukunft der H2-Mobilität

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Schneider Electric GmbH

Vor- und Nachteile von Wasserstoffautos

Vorteile:

Hohe Reichweite: Mit einer Tankfüllung von 5 bis 7 kg Wasserstoff erreichen aktuelle Modelle Reichweiten von 500 bis über 800 km (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure, WLTP).  Im realen Fahrbetrieb sind rund 80 Prozent des WLTP-Werts realistisch – ein Vorteil gegenüber batterieelektrischen Fahrzeugen: Die Reichweite bleibt auch bei Kälte weitgehend stabil.

Schnelles Tanken: Das Betanken eines Wasserstoffautos dauert lediglich wenige Minuten – und ist damit vergleichbar mit dem Tankvorgang bei einem Benziner. Zum Vergleich: Selbst an Schnellladestationen benötigen Elektroautos 20 bis 30 Minuten, um auf 80 Prozent Ladezustand zu kommen.

Null lokale Emissionen: Am Fahrzeug selbst entstehen keinerlei Schadstoff- oder CO2-Emissionen. Lediglich Wasserdampf tritt aus dem Auspuff aus. Für innerstädtische Luftqualität und Null-Emissions-Zonen ist das ein klarer Pluspunkt.

Geringes Gewicht gegenüber großen Batterien: Anders als bei batterieelektrischen Autos (BEVs) mit Batteriekapazitäten von 80 bis 100 kWh bleibt das Gewicht eines Fuel Cell Electric Vehicle moderat. Das ist insbesondere für größere Fahrzeuge und Nutzfahrzeuge relevant, bei denen schwere Batterien die Nutzlast reduzieren würden.

Vergleich: Wasserstoffautos und E-Autos
 Wasserstoffauto (FCEV)Batterie-Elektroauto (BEV)
EnergiespeicherWasserstofftankLithium-Ionen-Batterie
StromerzeugungAn Bord per BrennstoffzelleExtern per Ladekabel
Tankzeit/Ladezeit3 bis 5 Minuten20 bis 60 Minuten (Schnelllader)
Reichweite (typisch)500 bis 800 km300 bis 750 km
Kosten pro 100 km10 bis 15 Euro6 bis 9 Euro
Lade-Infrastruktur in Deutschlandweniger als 100 öffentlich zugängliche Wasserstoff-TankstellenÜber 200.000 Ladestationen

Nachteile:

Geringe Energieeffizienz (Well-to-Wheel, WTW): Die wohl größte Schwäche des Wasserstoffantriebs liegt im Wirkungsgrad. In der sogenannten Well-to-Wheel-Betrachtung (von der Energiequelle bis zum Rad) erreicht ein Wasserstoffauto lediglich rund 25 bis 30 Prozent  – gegenüber 60 bis 65 Prozent bei einem batterieelektrischen Fahrzeug.

Hohe Kosten: Die Anschaffungskosten liegen mit rund 70.000 Euro deutlich über vergleichbaren BEV- oder Verbrenner-Modellen. Auch die Betriebskosten sind hoch: Bei einem Verbrauch von ca. 0,8 bis 1 kg H2/100 km und einem Wasserstoffpreis von aktuell 12 bis 15 Euro/kg ergeben sich Kosten von 10 bis 15 € pro 100 km. Das liegt über den Kosten eines Elektroautos (circa 6 bis 9 Euro/100 km) und in etwa auf dem Niveau eines Benziners.

Kaum Tankstellen-Infrastruktur: In Deutschland sind aktuell weniger als 100 öffentlich zugängliche Wasserstofftankstellen in Betrieb. Zum Vergleich: Es existieren in Deutschland rund 14.000 konventionelle Tankstellen.

Minimales Modellangebot: Der Markt für Wasserstoff-PKW ist verschwindend klein. Weltweit werden jedes Jahr nur wenige Tausende Fahrzeuge verkauft. Die Auswahl beschränkt sich auf eine Handvoll Modelle, während bei BEV dutzende Hersteller hunderte Modelle anbieten.

Wie sicher sind wasserstoffautos?

Ein häufiges Vorurteil: Wasserstoff sei extrem gefährlich und explosiv. Die technische Realität zeigt ein anderes Bild.

Robuste Hochdrucktanks: Die CFK-Tanks (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) werden auf ein Vielfaches ihres Betriebsdruck getestet. In Tests widerstehen sie Stürze und Feuereinwirkung .

Verhalten bei Unfällen und Bränden: Vergleichende Brandtests zeigen: Während ein Benzinauto nach 90 Sekunden vollständig in Flammen steht und das Feuer ins Fahrzeuginnere übergreift, erzeugt ein Wasserstoffleck lediglich eine eng begrenzte, nach oben gerichtete Stichflamme, die rasch erlischt.

Umfassende Sicherheitssysteme: Moderne FCEV verfügen über Leck-Sensoren, automatische Absperrventile, Überdruckventile und Abblaseleitungen.

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