So funktioniert ein Wasserstoffauto
Der Begriff „Elektroauto“ lässt sich in zwei Arten unterteilen: batterieelektrische Autos und Wasserstoffautos. Die erste Variante ist die bekannteste. Ein batterieelektrisches Auto, auch Batterie-Elektrofahrzeug (BEV) genannt, bezieht seine Energie aus einem Batteriepack. Dies ist der häufigste Typ von Elektroautos. Fast alle Elektroautos, die Sie als Normalverbraucher kaufen können, sind batterieelektrisch.
Wie funktioniert ein Wasserstoffauto?
Bei einer Wasserstoffbatterie sind die Wasserstofftanks die Energiequelle. Das Auto hat auch eine Brennstoffzelle. In ihr reagiert der Wasserstoff durch einen chemischen Prozess mit Sauerstoff und wird in Strom umgewandelt. Dieser wird in einer kleineren Batterie gespeichert oder direkt von den Elektromotoren genutzt. Die Räder sind also immer elektrisch angetrieben. In dieser Hinsicht bietet ein Wasserstoffauto das gleiche Fahrerlebnis wie ein batterieelektrisches Auto. Bei der Umwandlung von Wasserstoff in Strom werden keine Emissionen freigesetzt. Das einzige Nebenprodukt ist Wasser(dampf).
Wasserstoffauto mit Benzinmotor
Eine alternative Variante des Wasserstoffautos ist ein Auto mit Kraftstoff- statt mit Elektromotoren. In diesem Fall wird der Wasserstoff nicht erst in Strom umgewandelt, sondern direkt im Motor verbrannt. Dieser Motor funktioniert genauso wie bei einem herkömmlichen Benzinauto. Obwohl eine Verbrennung stattfindet, ist auch bei dieser Variante Wasser (Dampf) die einzige Emission. Wasserstoffautos mit Benzinmotor werden hauptsächlich eingesetzt, um weiterhin das Erlebnis eines herkömmlichen Benzinmotors zu bieten, aber es ist eine weniger verbreitete Technologie als Wasserstoffautos mit Elektroantrieb.
Anschließen versus Tanken
Wo Sie ein batterieelektrisches Auto mit einer Steckdose aufladen müssen, müssen Sie ein Wasserstoffauto auftanken. Das tun Sie an speziellen Wasserstofftankstellen. Das Betanken eines Wasserstoffautos dauert etwa genauso lange wie das Betanken eines herkömmlichen Benzinautos.
Die Vorteile von Wasserstoffautos
Wasserstoffautos bieten eine Reihe von Vorteilen gegenüber batterieelektrischen oder Benzinautos. Wir listen die wichtigsten auf:
- Schnelles Tanken: Während das Aufladen eines batteriebetriebenen Elektroautos oft lange dauert, ist ein Wasserstoffauto in wenigen Minuten wieder vollgetankt.
- Große Reichweite: Wasserstoffautos bieten im Allgemeinen eine Reichweite, die mit der eines mittelgroßen Benzinautos vergleichbar ist. Heutzutage gibt es viele batterieelektrische Autos, die diese Reichweite erreichen oder sogar übertreffen, aber das bedeutet, dass Sie lange laden müssen.
- Lokal emissionsfreies Fahren: Ein Wasserstoffauto stößt nur Wasser(dampf) selbst aus, so dass Sie wie ein batterieelektrisches Auto lokal emissionsfrei unterwegs sind.
- Höherer Fahrkomfort: Ein Wasserstoffauto mit Elektromotor (die übliche Art) bietet ein ruhiges und sanftes Fahrerlebnis, was für viele den Fahrkomfort erhöht.
- Breitere Anwendung: Der batterieelektrische Antrieb ist aufgrund der meist großen und schweren Batteriepakete nicht für alle Fahrzeugtypen geeignet. Die leichtere und oft kompaktere Wasserstofftechnologie kann eine Lösung bieten, um diese Fahrzeuge dennoch zu elektrifizieren.
Die Nachteile von Wasserstoffautos
Allerdings hat das Wasserstoffauto auch Nachteile. Die wichtigsten Nachteile in einer Reihe:
- Begrenzte Infrastruktur: Ein großer Nachteil für Nutzer von Wasserstoffautos ist die geringe Anzahl von Wasserstofftankstellen in den Niederlanden. Es gibt zwar zahlreiche Ausbaupläne, aber bisher gibt es noch kein flächendeckendes Netz.
- Hohe Anschaffungskosten: Die Wasserstofftechnologie ist noch relativ neu und teuer, was bedeutet, dass der Anschaffungspreis eines Wasserstoffautos (viel) höher ist als der eines vergleichbaren Benzin- oder Batterie-Elektroautos.
- Sperrige Technologie: Obwohl der Wasserstoffantrieb keine große Batterie benötigt, nehmen die Wasserstofftanks viel Platz in Anspruch. Das kann es schwierig machen, kompakte Fahrzeuge mit einer praktisch nutzbaren Reichweite anzubieten.
- Weniger effizient: Die Herstellung von Wasserstoff und die anschließende Umwandlung in Elektrizität im Auto führen zu Energieverlusten, so dass Wasserstoffautos weniger effizient sind als Autos mit direktem Elektroantrieb.
- Wasserstoffproduktion ist intensiv: Die Herstellung von Wasserstoff ist ein intensiver Prozess. Es gibt mehrere Methoden, wobei die gebräuchlichste immer noch fossile Brennstoffe verwendet (sogenannter grauer Wasserstoff). Wasserstoff kann auch aus erneuerbaren Quellen hergestellt werden (grüner Wasserstoff), aber das ist derzeit teurer.
Wasserstoffauto-Modelle verfügbar
In den Niederlanden wurden bisher nur wenige Wasserstoffautos ausgeliefert. Das erste war der Hyundai ix35 FCEV aus dem Jahr 2013, eine modifizierte Version des regulären Kraftstoffmodells. In den Niederlanden war dieses Modell nur begrenzt verfügbar, aber in einigen Ländern wurde es bereits als reguläres Produktionsmodell verkauft. Es folgte der Toyota Mirai aus dem Jahr 2014, der ab 2017 in den Niederlanden regulär erhältlich war. Eine zweite Modellgeneration des Toyota Mirai(Straßentest) folgte im Jahr 2020. Inzwischen bietet Hyundai seit 2018 den Nexo als Nachfolger des ix35 FCEV an.
Außerhalb Europas wurde das erste Wasserstoffauto in der regulären Serienproduktion bereits im Jahr 2008 vorgestellt. Das war der Honda FCX Clarity, der in Japan und einigen US-Bundesstaaten erhältlich war. Dieses Modell blieb bis 2014 in Produktion, gefolgt von einer zweiten Modellgeneration im Jahr 2016, die bis 2021 in Produktion blieb.
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Zukunftsperspektiven für das Wasserstoffauto
Wasserstoffautos bieten ein großes Potenzial für die Elektrifizierung von Fahrzeugen. Nach einer kurzen Betankungszeit bieten sie eine große Reichweite und die einzige Emission ist Wasserdampf. Demgegenüber stehen jedoch erhebliche Nachteile wie eine begrenzte Infrastruktur, hohe Kosten und Energieeffizienz. Es ist teilweise eine Henne-Ei-Geschichte: Solange die Nachfrage nach Wasserstoffautos gering ist, werden Hersteller und Regierungen nicht viel in sie investieren. Solange es aber keine Investitionen gibt, um die Nachteile zu beseitigen, werden auch nicht viele Menschen auf ein Wasserstoffauto umsteigen. Die Wasserstofftechnologie dürfte sich daher vor allem für die Elektrifizierung von Fahrzeugen als interessant erweisen, die für einen batterieelektrischen Antrieb weniger geeignet sind. Denken Sie an große Fahrzeuge wie Lastwagen, Züge, Schiffe und Flugzeuge.