Wasserstoffantrieb

In der Brennstoffzelle eines Wasserstoffautos erfolgt die Stromgewinnung bei der sogenannten umgekehrten Elektrolyse. In diesem Prozess reagieren der getankte Wasserstoff und der Sauerstoff aus der Umgebung miteinander und verbinden sich zu Wasser, das als Wasserdampf über den Auspuff abgegeben wird. Als Nebenprodukte entstehen dabei außerdem Wärme und elektrische Energie, mit der letztlich der Elektromotor des Fahrzeugs angetrieben wird. So fungiert die Brennstoffzelle im Wesentlichen als Energiewandler, die den Wasserstoff in für das Auto direkt nutzbaren Strom umwandelt.

Grundsätzlich wird der Strom bei Autos mit Wasserstoffantrieb dann produziert, wenn er benötigt wird – also direkt während der Fahrt. Trotzdem gibt es eine kleine Batterie, die als Zwischenspeicher dient und Lastspitzen, wie zum Beispiel starkes Beschleunigen, abfedert. Gleichzeitig speichert die Batterie Bewegungsenergie, die beim Bremsen zurückgewonnen wird (die sogenannte Rekuperationsenergie).

Wie wird der Wasserstoff im Auto gespeichert?

Je nach Modell unterscheiden sich BZ-Fahrzeug in der Lagerung und dem Transport des getankten Wasserstoffes. So kann der Brennstoff entweder gasförmig unter hohem Druck von 350 bzw. 700 bar oder flüssig bei -253 Grad Celsius gespeichert werden. Die Höhe des Drucks ist abhängig von der Größe des Speichers: Je kleiner der Speicher, desto höher der Druck. Deswegen haben PKW eine höhere Druckstufe (700 bar) als zum Beispiel Busse (350 bar).

Da während der Fahrt lediglich Wasserdampf und Wärme abgegeben werden, sind Wasserstofffahrzeuge lokal emissionsfrei und halten die Luft sauber. Somit bietet der alternative Antrieb einen enormen Vorteil gegenüber Pkw mit Verbrennungsmotoren, die Schadstoffe wie CO2 und gesundheitsschädliche Abgase wie Stickoxide erzeugen.

Ob Autos mit Brennstoffzelle wirklich umweltverträglich sind, hängt jedoch vor allem davon ab, unter welchen Bedingungen der Wasserstoff hergestellt wird und welche Emissionen beim Herstellungsprozess entstehen. Demnach ist der Wasserstoffantrieb nur dann eine klimafreundliche bzw. klimaneutrale Alternative, wenn die gesamte Wertschöpfungskette nachhaltig ist und der Wasserstoff aus regenerativen Energien, wie etwa Wind- und Wasserkraft, Geothermie; Photovoltaik oder biogenen Quellen erzeugt wird. Werden zur Herstellung hingegen fossile Brennstoffe, wie beispielsweise Erdgas, verwendet, macht sich dies auch in der Klimabilanz der Wasserstofffahrzeuge negativ bemerkbar.

Allerdings bieten Autos mit Brennstoffzelle auch ein großes Potenzial für das Upcycling von Wasserstoff: Dieser entsteht bei zahlreichen industriellen Prozessen als Nebenprodukt und wird oftmals nicht weiter genutzt. Durch eine Reinigung kann der Brennstoff jedoch für den alternativen Antrieb brauchbar gemacht werden.