WasserstoffStudie nährt Zweifel am Erfolg der Brennstoffzelle

Daimler und andere Autohersteller arbeiten an Autos mit Wasserstoff-Antrieb. US-Forscher bezweifeln den Durchbruch der Technik: Die Brennstoffzelle sei schlicht zu teuer. von 

Brennstoffzellen, die aus Wasserstoff oder Erdgas Strom und Wärme erzeugen, werden seit Jahren als die Zukunftstechnik für Verkehr und Energieversorgung gehandelt. Manche Experten wie Jeremy Rifkin rufen gar den Beginn einer Wasserstoffwirtschaft aus. Demnach könnte grüner Strom in Wasserstoff umgewandelt werden, der dann Autos antreibt oder Gebäude beleuchtet und heizt. Das flüchtige Gas würde also sowohl Öl als auch Kohle ersetzen.

Das Charmante an der Idee: Wasserstoff lässt sich im Erdgasnetz in rauen Mengen speichern. Damit würden ganz nebenbei auch Solaranlagen und Windparks grundlastfähig. Das bedeutet: Scheint viel Sonne und weht viel Wind, wird ein Teil des Stroms in Elektrolyseuren zu Wasserstoff gemacht. Der kann am Abend und bei Flaute wieder verstromt werden.

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Kritiker bemängeln schon lange, dass das Verfahren zu viel Strom vergeudet. Denn betrachtet man den gesamten Zyklus von Strom zu Wasserstoff zu Strom und Wärme, bleiben am Ende nur rund 30 bis 50 Prozent der ursprünglichen Strommenge übrig. Die Antwort der Verfechter des Wasserstoffs: Bevor der überflüssige grüne Strom verloren geht, kann man ihn auch mit Verlust in Wasserstoff umwandeln.

Hoffnungsträger als Rohrkrepierer?

Und tatsächlich: Autohersteller wie Daimler sind davon überzeugt, dass Wasserstoff aus grünem Strom in einigen Jahren konkurrenzfähig zu Benzin und Diesel werden kann. Ohne Steuern und Abgaben ist Wasserstoff das heute schon – vor allem in Regionen wie Südtirol, die über reichlich günstige Wasserkraft verfügen. Auch große Unternehmen wie Apple und Ebay setzen für die Energieversorgung ihrer Gebäude schon auf die Brennstoffzellentechnik von Startups wie Bloom Energy.

So weit und so gut die Theorie und ansatzweise auch die Praxis. Nun bekommt die Wasserstoff-Euphorie aber aus eher unerwarteter Richtung einen Dämpfer. Nämlich bei den Kosten für Brennstoffzellen. Heute sind diese sowohl für den Einsatz in Pkw und Häusern zu teuer. Mit zunehmender Produktionszahlen, so sagen die Hersteller, würden diese aber zunehmend günstiger.

Eine neue Studie der US-Technologieberatung Lux Research sieht das – zumindest bis 2030 – nicht bestätigt. In diesem Jahr liege der weltweite Umsatz mit der Brennstoffzellentechnik gerade mal bei drei Milliarden Dollar. Der Grund dafür sind aber nicht die hohen Kosten oder Energieverluste bei der Herstellung von Wasserstoff. Die machen nur rund ein Drittel der Gesamtkosten beim Einsatz der Technik aus. Vielmehr sind die Brennstoffzellen selbst zu teuer.

Leserkommentare
  1. "Kritiker bemängeln schon lange, dass das Verfahren zu viel Strom vergeudet. Denn betrachtet man den gesamten Zyklus von Strom zu Wasserstoff zu Strom und Wärme, bleiben am Ende nur rund 30 bis 50 Prozent der ursprünglichen Strommenge übrig."

    So, what? Mit dem Wirkungsgrad muss sich diese Technologie nicht verstecken, oder? Aktuelle Dreckschleudern wie Kohle- oder Atomkraftwerke oder das Öl verbrennende Auto sind sicherlich nicht besser, im Gegenteil. Die Risiken und die indirekten Kosten mal noch gar nicht eingerechnet. Und wenn erst mal die Ingenieurskapazitäten und staatlichen Förderungen mit der gleichen Vehemenz sich dieser Innovation widmen wie der Atomkraft oder den Dieselmotoren, ist ein wahrer Schub zu erwarten -- und 30% Effizienz auf diese Art und Weise sind mir allemal lieber als 40% aus dreckiger Dieselverbrennung (wenn dieser Wert mal nicht zu hoch ist).

    14 Leserempfehlungen
    • FabiOe
    • 19. Januar 2013 11:03 Uhr

    Es geht bei der Studie mal wieder nur um Geld. Ach ja, ich vergaß, etwas anderes zählt nicht.
    Ich kann mir vorstellen, dass eine Menge Chinesen sich mehr Brennstoffzellen in ihren Städten wünschen würden, um nicht mehr mit einer Gasmaske vor die Tür gehen zu müssen.

    Abgesehen davon... bleibt denn der Benzinpreis immer gleich in Zukunft?
    Diese Studie kommt gerade rein zufällig zu einem Zeitpunkt, da die Ölreserven der Welt durch die wunderbare Technik des 'Fracking' laut vielen Menschen plötzlich 'gewachsen' sind. -Peakoil? Lüge!1!!

    Die Leute scheinen immernoch nicht zu begreifen, dass das Öl irgendwann ausgeht. Es ist nicht 'mehr' geworden, nur weil wir noch mehr davon fördern können. Im Gegenteil: Je mehr gefördert wird, umso schneller kommen wir an einen Punkt, an dem Öl so knapp wird dass es zu teuer wird um als Brenstoff für PKW zu dienen.

    Und dann werden wir ja sehen, ob die Anschaffungskosten für Brennstoffzellen immernoch so stark ins Gewicht fallen.

    11 Leserempfehlungen
  2. Diese Studie ist, zumindest so wie sie im Artikel beschrieben, einfach äusserst unvollständig. Aufgrund der Begrenzung auf 1500 Buchstaben hier nur ein paar Stichworte:

    - Wasserstoff ist extrem flüchtig und daher nur bedingt speicherbar. Es verflüchtigt sich sogar durch massive Wände; ein gefüllter Tank ist nach ein paar Monaten einfach leer, ohne dass etwas entnommen wurde.

    - Windenergie lässt sich auch zu Methan, also "echtem" Erdgas verarbeiten, das deutlich besser speicher- und nutzbar ist. Dieses Verfahren hat sogar schon einen Namen: "Windgas".

    - Ein Brennstoffzellenauto braucht mitnichten 100 kW Brennstoffzellenleistung für einen 100 kW Elektroantrieb. Denn die Brennstoffzelle arbeitet auch, wenn man an der Ampel steht und auf der Autobahn reichen 10 kW für 120 km/h. Die Differenz für's Beschleunigen kann aus einem Super-Kondensator oder einem LiIon-Akku kommen.

    - Wie oben bereits erwähnt: Brennstoffzellen können auch mit Methan, Methanol, vermutlich sogar mit Benzin betrieben werden. Das ganze Theater mit dem Wasserstoff könnte man sich eigentlich sparen.

    - Auch allgemeine technische Fortschritte lassen die Preise sinken, nicht nur eine hohe Nachfrage. Nicht ganz so schnell, doch so lange überhaupt eine Nachfrage besteht, wird auch an der Vereinfachung der Prozesse gearbeitet.

    Möglicherweise habe ich etwas übersehen, doch das hier geschriebene halte ich für zumindest erwähnenswert.

    8 Leserempfehlungen
    • b2e
    • 19. Januar 2013 11:45 Uhr

    Kohlekraftwerke mit etwas über 40% Wirkungsgrad werde als technische Sensation gefeiert und hier beschwert man sich über 50%??? Also schalten wir lieber die Windkraftanlagen ab und lassen sie stillstehen anstatt 50% der möglichen Leistung zu sichern?! Das wäre dann ein Wirkungsgrad von 0% ......

    Mir ist bekannt, dass Jornalisten keine Ingenieure sind, aber ein wenig Interesse und Logik kann man doch erwarten.

    7 Leserempfehlungen
    • Plupps
    • 19. Januar 2013 10:14 Uhr

    Ehrlich gesagt, vestehe ich das nicht.

    50 Dollar auf 1 KW Leistung macht 5000 Dolar für 100 KW (140 PS Mittelklassewagen) bzw 2500 Dollar (2000 Euro) für einen Wagen der Poloklasse mit 50 KW.
    Klar ist das nicht der ganze Antriebsstrang: E-Motoren und Tank und Elektronik kommen auch noch hinzu. Aber auf einen Wagen der Poloklasse gerechnet, wären das keine 6000 Euro - Aufpreis zum Benziner (Motor, Kupplung, Getriebe) etwa 2500 Euro. Also ein Zero-Emission Polo ab 14.000 Euro mit 75 PS.

    Also wenn ein Batterieauto mit gleichen Fahrleistungen wie ein Benziner 2500 Euro mehr kosten würde, wäre das doch ein Renner?

    Oder habe ich mich nur verrechnet. Also bei den/meinen Preisen, würde man locker mehr als 500.000 verkaufen können.
    Ratlos

    6 Leserempfehlungen
    • klautus
    • 19. Januar 2013 11:12 Uhr

    passend zur Produktionsankündigung des ersten Großserienfahrzeuges von Hyundai. Seit 40 Jahren verfolge ich die Brenstoffzellen-Basteleien von Daimler und Anderen. Noch niemals wurden diese hohen Herstellungskosten (wie erklären die sich eigentlich?) erwähnt. Brennstoffzellen wurden zur Zeit des 2. Weltkrieges entwickelt als Alternative zu Akkumulatoren und Batterien für mobile Funkgeräte z.B. im militärischen Einsatz. Sie wurden und werden dazu mit Alkohol betrieben. BMW setzt beim Wasserstoff als Übergangslösung auf die Verbrennung in Motoren. Und bis heute wird Wasserstoff von großen Versorgern wie Linde und Air Liquide als Nebenprodukt bei der Erdöl-Raffinierung so wie der Luftzerlegung erzeugt.

    5 Leserempfehlungen
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    • tachy
    • 19. Januar 2013 15:04 Uhr

    Der Quatsch mit der Verbrennung des Wasserstoff in altmodischen Verbrennungsmotoren hat BMW zum Glück schon auf Eis gelegt. Das geht schonmal gar nicht. Man muss den schlechten Wirkungsgrad nicht noch unterirdisch machen.

  3. ...bzw. die Volkswirtschaften - Weltwirtschaft auf die Veränderungen letzten 100 Jahren, verursacht durch Fossilenergieträger ausschließlich angewiesen ist, werden alle Versuche der Zukunftskonzepten skeptisch beurteilt werden.

    Man braucht einfach die Zeit, eine vernünftige Politik und Fortsetzung der Forschung um die Wende zu schaffen. Letztendlich wird sich irgendwann die Frage durchsetzen müssen was wenn die Reserven nicht mehr ausreichend sind das gesamte Modell energetisch zu tragen. Bis diese Frage wahr genommen wird, hat man genug Zeit um die Zukunft mit Zuversicht und Optimismus zu begegnen.

    Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung
    Globale Umweltveränderungen (WBGU)darüber schreibt:

    "Das kohlenstoffbasierte Weltwirtschaftsmodell ist
    auch ein normativ unhaltbarer Zustand, denn es gefährdet
    die Stabilität des Klimasystems und damit die Existenzgrundlagen
    künftiger Generationen. Die Transformation
    zur Klimaverträglichkeit ist daher moralisch
    ebenso geboten wie die Abschaffung der Sklaverei und
    die Ächtung der Kinderarbeit."

    "Der WBGU zeigt im Gutachten explizit, dass die
    technologischen Potenziale zur umfassenden Dekarbonisierung
    vorhanden sind, skizziert Geschäfts- und
    Finanzierungsmodelle für den Wandel und verdeutlicht,
    dass politische Instrumente für eine klimaverträgliche
    Transformation wohlbekannt sind."

    http://www.wbgu.de/fileadmin/templates/dateien/veroeffentlichungen/haupt...

    5 Leserempfehlungen
    Antwort auf "Wirkungsgrad "
  4. 14. Fehler

    Es ist falsch, dass sich im Ergasnetz "rauhe Mengen" an Wasserstoff speichen lassen. Wieviel Wasserstoff vertragen wird hängt von den Geräten ab, bei den meisten Gasturbinen ist bie 1% Schluss ohne entsprechende Modifikationen.

    Das Thema ist bei weitem nicht so trivial, wie das gerne dargestellt wird.

    Was man reichlich ins Netz bekommt ist natürlich Methan, dazu brauchts aber noch CO2 und einen weiteren Schritt (Sabtierprozess).

    Die Brennstoffzelle hat drei Probleme:

    1. Der Markt ist kaum existent, denn im Consumerbereich ist der Li-Ionen Akku als klarer Sieger hervor gegangen und im Automobilbereich existiert auch kein Markt, denn...

    Für die Kurzstrecke sind Li-Ionen-Akkus auch hier meilenweit überlegen und für die langstrecke hat man...

    2. das Problem des Wasserstofftanks (der ist pro gespeicherter kWh weder leicht, noch billig noch klein) und

    3. das Fehlen nahezu jeglicher Wasserstoff-Infrastruktur außerhalb der chemischen Industrie (dort gibt es die seit Jahrzehnten)

    Auf der einen seiten haben wir also den hoch effizienten Elektroantrieb mit Li-ionen Akku (die derzeit für OEM bei unter 300€/kWh liegen und Tendenz stark fallend) und dem Ottomotor mit existierender und weitaus simpler Methan/Erdgas Infrastruktur auf der anderen Seite.

    Wasserstoff und Brennstoffzellen sind maximal für Nischen spannend, im PKW Bereich und für Consumer Elektronik ist der Zug für wenigstens die nächsten 30 Jahre abgefahren.

    Das ist eigentlich seit Jahren alle Beteiligten klar.

    mfg

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