Es ist ein reines Elektroauto, doch es hat einen Auspuff. Es kann 500 Kilometer weit fahren und muss danach nicht an die Ladesäule. Ein kurzer Tankstopp reicht – und schon geht es weiter. Sein vergleichsweise kleiner Akku kann nachts an der Steckdose geladen werden und reicht für die täglichen Wege im Stadtverkehr. Soll es über 50 Kilometer hinausgehen, liefert eine Brennstoffzelle den Strom, Energiequelle ist Wasserstoff. Und der Auspuff? Heraus kommt nichts als Wasserdampf.

GLC F-Cell nennt Daimler das weltweit erste Serienauto dieser Art, ein SUV. Die Produktion hat im Bremer Werk bereits begonnen, auf der Frankfurter IAA präsentiert der Konzern nun den Brennstoffzellen-Hybrid. Die Reklameabteilung schwärmt von einer "neuen Fahrzeuggeneration" mit einem "Maximum an Effizienz und Komfort". Der Preis dürfte knapp unter der Obergrenze für die Elektroauto-Prämie liegen, das sind rund 70.000 Euro brutto. In der Größenordnung bewegen sich auch die beiden anderen Serienfahrzeuge mit Wasserstoffantrieb, die es bisher zu kaufen gibt. Sie stammen von Hyundai und Toyota, können aber nicht an der Steckdose geladen werden.

In den vergangenen 30 Jahren haben die Autoindustrie und der Staat Milliarden in die Entwicklung der Wasserstofftechnik investiert. Der Stoff, aus dem die Träume sind, titelte das Manager Magazin bereits 1991, "bei BMW und Mercedes-Benz steht das Wasserstoffauto schon in der Garage". Doch über Prototypen und Kleinserien ist die Technik nicht hinausgekommen.

Denn Wasserstoff ist teuer – und als Kraftstoff bislang besonders umweltschädlich. Der Strom für seine Herstellung kommt zurzeit zu 95 Prozent aus Erdgas, Erdöl oder Kohle. So entsteht pro Kilometer Fahrleistung wesentlich mehr Treibhausgas als beim Benziner oder Diesel. Anders sähe es aus, wenn der Wasserstoff mit erneuerbarer Energie erzeugt würde.

Das Verfahren dafür heißt Elektrolyse: Normales Wasser wird mit Elektrizität in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Anschließend muss das Gas komprimiert, transportiert, zum Betanken auf minus 40 Grad gekühlt und in der Brennstoffzelle in Strom zurückverwandelt werden. Für den Antrieb stehen so nur 20 Prozent der ursprünglich aufgewendeten elektrischen Energie zur Verfügung. Würde der Strom im Akku eines Elektroautos gespeichert, wären es über 80 Prozent. Allerdings steht die Technik auch noch am Anfang. "Wenn die Elektrolyse direkt an der Tankstelle stattfindet, ist eine Verdoppelung des Wirkungsgrads möglich", meint Christopher Hebling. Er leitet den Bereich Wasserstofftechnologien am Freiburger Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme. Doch auch langfristig werden Elektroautos die Energie wohl besser ausnutzen können als Wasserstofffahrzeuge.

Dass die Wasserstofftechnik jetzt trotzdem wieder auflebt, hat mit der Energiewende zu tun. Schon heute könnten Solar- und Windparks an einzelnen Tagen mehr Strom liefern, als Deutschland insgesamt verbraucht. Damit das Netz stabil bleibt, müssen die Anlagen in diesen Fällen aber abgeschaltet werden. Über zwei Prozent der eigentlich möglichen Erzeugung erneuerbarer elektrischer Energie gehen so bereits verloren, im Windland Schleswig-Holstein sind es 15 Prozent. "Würde diese Kapazität zur Produktion von Wasserstoff verwendet, könnten damit alle 2600 Busse im nördlichsten Bundesland betrieben werden", sagt Heinrich Klingenberg, Geschäftsführer des Hamburger Projektentwicklers Hysolutions.

Noch ist das eine theoretische Rechnung. Doch wenn die Bundesregierung ihren Plan verwirklicht, bis 2050 den gesamten Strombedarf aus erneuerbarer Quelle zu decken, werden diese Stromüberschüsse schnell ansteigen. Neue Speichertechnik wird dann gebraucht und eine Vernetzung der Stromversorgung mit dem Verkehr. Die Bundesregierung, die Mineralöl- und Chemieindustrie und Greenpeace sind sich darüber überraschend einig.

Wasserstoff könnte der Batterie Konkurrernz machen

Wasserstoff soll eine wichtige Rolle übernehmen. Denn er lässt sich in großen Mengen vergleichsweise günstig speichern. Elektrolyse müsste dafür im großen Stil betrieben werden, das würde den Fortschritt beflügeln und den Preis für den Treibstoff drücken. So könnte Wasserstoff der Batterie Konkurrenz machen.

Müsste, würde, könnte – noch steht diese Perspektive im Konjunktiv. Doch die Autobauer wollen rechtzeitig die passenden Serienfahrzeuge anbieten. Kleinwagen gehören nicht dazu. Wasserstoff eigne sich eher für "große und schwere Fahrzeuge mit hoher Reichweiten-Anforderung", sagt BMW-Entwicklungschef Klaus Fröhlich. Dazu gehörten nicht nur Lkw. "Denken Sie beispielsweise an SUVs, die einen Bootsanhänger den Berg hochziehen." Auch der beste Akku würde da schlappmachen, ein gewöhnliches Elektroauto wäre überfordert.

Technisch funktionieren die wenigen Wasserstofffahrzeuge, die es bereits zu kaufen gibt, weitgehend problemlos. Doch was auch hier fehlt, ist die Infrastruktur für ihren Betrieb. Ganze 22 Wasserstoff-Tankstellen gibt es derzeit in Deutschland. Keine einzige steht entlang der Autobahnstrecke zwischen Hamburg und München. Die misst 800 Kilometer – mehr als die Reichweite aller Wasserstoffautos.

"Dahinter steckt ein Henne-Ei-Problem" sagt Stefan Bratzel. Der Wissenschaftler hat in den neunziger Jahren die Brennstoffzellen-Forschung bei Daimler begleitet und leitet jetzt das Center of Automotive Management in Bergisch Gladbach. Der Bau einer Wasserstofftankstelle kostet rund eine Million Euro. Das lohnt sich nur, wenn es viele Fahrzeuge gibt, die dort tanken. Doch die finden erst dann ihre Kunden, wenn es genug Tankstellen gibt. Die Initiative H2 Mobility, zu der sich deutsche Autohersteller und Energielieferanten zusammengeschlossen haben, will das Dilemma auflösen. Mit Unterstützung der Bundesregierung sollen in den nächsten sechs Jahren 400 Wasserstoffzapfsäulen entstehen, möglichst auf bestehenden Tankstellen. Davon gibt es rund 14.000.

Das Vorbild ist Japan. Dort verfolgt die Regierung ein langfristiges Wasserstoffkonzept, angetrieben vor allem von Toyota. 3000 Wasserstoffautos will der Konzern in diesem Jahr verkaufen, schon in drei Jahren sollen 40.000 über Japans Straßen rollen.

In Deutschland waren laut Kraftfahrtbundesamt am 1. Januar 2017 genau 230 Fahrzeuge mit Brennstoffzelle zugelassen, darunter 15 Busse und drei Lkw. Und das Bundesamt für Wirtschaft teilt mit, dass es vier Anträge zur Auszahlung der Elektroautoprämie für Autos mit Wasserstoffantrieb erhalten habe. Ein einziger wurde schon genehmigt.