Eine der grossen Errungenschaften der Industrieländer ist die individuelle Mobilität. Es ist unrealistisch, dass wir auf diesen Luxus verzichten. Die Klimaschutzziele verlangen jedoch eine Mobilität, die grün und weitgehend frei ist von fossilen Energieträgern. Das Passwort zum Glück, so sind nicht wenige Fachleute überzeugt, lautet: Wasserstoff.

Gas geben ohne CO₂-Austoss

Herkömmliche, mit fossilem Treibstoff arbeitende Verbrennungsmotoren sollen durch die sogenannte Brennstoffzelle verdrängt werden. In der Brennstoffzelle entsteht durch die Zusammenführung von Wasserstoff und Sauerstoff elektrische Energie, die für den Antrieb des Fahrzeugs verwendet wird. Als einzige Emission resultiert Wasserdampf.

Brennstoffzelle versus Elektroauto

Ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle ist unter dem Strich ein «Stromer». Allerdings mit erheblichen Vorteilen gegenüber dem reinen Elektroauto, das eine rund zehnmal grössere Batterie und damit entsprechend mehr schwierig abbaubare Rohstoffe wie Kobalt oder Lithium benötigt. Ein weiteres Plus ist die Energiespeicherung: Wasserstoff kann in Flaschen und Tanks aufbewahrt werden. Was gleichzeitig die Effizienzsteigerung der Kraftwerke erhöht, denn der Überschussstrom kann zur Wasserstoffproduktion genutzt werden.

Nur grüner Wasserstoff bringts

Die Verwendung von Wasserstoff ist dann sinnvoll, wenn er CO₂-neutral hergestellt wird mittels Elektrolyse, die vorzugsweise betrieben wird mit Strom aus Wasser- und Windkraft oder Sonnenenergie. Auch Atomstrom ist weitgehend «sauber», doch bekanntlich plant die Politik mit dem Ausstieg aus der Kernenergie. Wasserstoff liesse sich auch durch das Verfahren der Dampfreformierung herstellen. Entsprechende Anlagen werden allerdings mit fossilem Treibstoff betrieben, weshalb dieser Wasserstoff nicht als «grün» sondern «grau» bezeichnet wird.

Preis und Reichweite

Die Coop-Tankstelle Hunzenschwil verkaufte am 6. Januar das Kilogramm Wasserstoff für Fr. 18.85. Je nach Fahrweise reicht 1 kg Wasserstoff für eine Distanz von 100 bis 120 km. Der Toyota Mirai mit einem Tankinhalt von 5 kg Wasserstoff hat Reichweite von rund 600 km.

Tankstellennetz

Aktuell gibt es in der Schweiz acht öffentlich zugängliche Standorte, an denen Wasserstoff getankt werden kann. Fachleute rechnen mit einem zügigen Ausbau der Infrastruktur und damit stark erhöhter Verfügbarkeit innerhalb weniger Jahre. Die gesteigerte Produktion von Wasserstoff wird dafür sorgen, dass der Preis pro Kilogramm sinkt.

Versorgung und Transport

In einer idealen Welt produziert jede Tankstelle ihren grünen Wasserstoff vor Ort. Unrealistisch ist die Belieferung der Tankstellen durch LKW, die aufgrund der schweren Druckbehälter lediglich 340 kg Wasserstoff – das reicht für rund 55 PW – laden können. Tankstellen, wie wir sie heute kennen, müssten täglich rund 50 Mal angefahren werden, was zu einem gewaltigen Verkehrsaufkommen führen würde. Wahrscheinlicher ist deshalb ein dichtes Netz an Elektrolysen, die bei Privaten und Industriebetrieben sowie herkömmlichen Tankstellenbetrieben Wasserstoff produzieren. Darüber hinaus liessen sich die bestehenden Erdgas-Pipelines in die Versorgung einbinden. Erdgas und Wasserstoff können in derselben Leitung «mitlaufen» und wieder voneinander getrennt werden.

Und der Wasserstoffverbrenner?

Eigentlich sind nur wenige Anpassungen nötig, und die herkömmlichen Verbrennungsmotoren funktionierten statt mit Benzin, Gas oder Diesel mit Wasserstoff. Durch die Verbrennung von Wasserstoff das Auto direkt antreiben, anstatt in der Brennstoffzelle den Wasserstoff «nur» zur Erzeugung von Strom (der dann den Motor antreibt) zu nutzen, tönt noch besser. Den Wasserstoffverbrennungsmotor gibt es tatsächlich respektive BMW forschte und testete einst auf diesem Gebiet, hörte aber wieder damit auf. Die Zukunft wird zeigen, ob die Technik zu einer zweiten Chance kommt.

Hans Michael Kellner, erfüllt das Wasserstoff-Auto bald unseren Wunsch nach grüner Mobilität?

Hans Michael Kellner: Letztendlich ja. Jetzt beginnt die Übergangsphase der Elektromobilität, die ihren Beitrag leisten wird während der nächsten 20 bis 25 Jahre. Weil sie neue Probleme schafft, zum Beispiel mit den Abhängigkeiten von Rohstoffen wie Kobalt und Lithium, die unter schwierigen Bedingungen abgebaut werden müssen, wird das Wasserstoff-Auto zur Lösung, die übrigbleibt.

Noch scheint in der Schweiz die flächendeckende Überzeugung dafür aber zu fehlen, es gibt erst acht Wasserstofftankstellen.

Hier freut mich das Interesse der Industrie und von Privaten an der Wasserstofftankstelle für zu Hause, die wir gemeinsam mit einem SpinOff der ETH Lausanne entwickelt haben. Es hat natürlich seinen Reiz, mit Sonnenstrom vom eigenen Dach die eigene Elektrolyse zu betreiben und, dank geräuschloser Verdichtung, unabhängig zu sein. Ich kann dann auch Nachbarn bei mir tanken lassen und umgekehrt unterwegs bei Dritten selbst Wasserstoff beziehen. Industriebetriebe und Private könnten so entscheidend dazu beitragen, das Wasserstofftankstellennetz aufzubauen.

Müsste hier nicht die öffentliche Hand federführend sein?

Mein Vorschlag sieht so aus: Lieber Bund, du gibst den Leuten einen zinslosen Kredit, damit sie Photovoltaik und eine Wasserstofftankstelle installieren können. Mit dem Geld, das die Leute tagtäglich zum Tanken ausgeben, zahlen sie dem Bund den Kredit zurück. Der Bund erhält also sein Geld zurück und hat gleichzeitig die Leute umgestellt auf CO₂-frei.

Das tönt fast zu gut, um wahr zu werden.

Wir alle kennen die jeweils milliardenschweren Förderprogramme, die mal funktionieren und dann wieder nicht. Hier haben wir eine Lösung, die ganz viele CO₂-Emittenten aus dem Verkehr zieht, da gehören wir alle zu den Gewinnern. Unser Problem ist ja allgemein der Zeitdruck. Denken Sie nur an die Busbetriebe im Kanton Aargau, denen ab 2025 verboten wird, neue Dieselfahrzeuge anzuschaffen. Ihr erster Gedanke war logischerweise, auf Elektrobusse umzustellen. Nun aber stellten sie fest, dass im Winter die Batteriekapazität für die Touren nicht ausreicht. Mit Wasserstoff wird das kein Problem sein, und das Tanken geht erst noch viel schneller.

Wo stehen wir mit dem Wasserstoffauto in fünf Jahren?

So weit, wie wir mit dem Elektroauto heute sind. Das Wasserstoffauto ist den Leuten nicht mehr fremd. Die Infrastruktur ist zwar noch klein, aber schon viel besser ausgebaut. Die Technik wird effizienter und die Modellpalette grösser sein.