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Was ist mit Wasserstoff?

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Gesundheit

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Der Wasserstoff liegt auf der Lauer

Noch in einem kleinen Kreis verbreitet, brüsten sich die von einer Brennstoffzelle angetriebenen Autos damit, bei der Energiewende eine entscheidende Rolle zu spielen. Obwohl grosse Staaten und die meisten Hersteller massiv in diese Technologie investieren, hängt alles von der Herkunft des Wasserstoffs ab. Früher oder später ein vielversprechendes Gebiet.

TEXT MARC-OLIVIER HERREN | FOTO MISSIONH24 – THIERRY GROMIK

Weniger als hundert Autos mit Brennstoffzelle wurden im letzten Jahr in der Schweiz in Verkehr gesetzt.

Dabei funktionieren sowohl der SUV

Hyundai Nexo als auch die Limousine

Toyota Mirai II – die beiden einzigen verkauften Modelle – genauso gut wie herkömmliche Elektroautos. Mit dem

Unterschied, dass hier der Elektromotor von einer Brennstoffzelle gespiesen wird, welche Wasserstoff (H2), der in

Tanks gespeichert wird, durch Kontakt mit dem Sauerstoff (O2) aus der Umgebungsluft in Elektrizität umwandelt.

Damit verbunden keinerlei umweltbelastender Ausstoss und vor allem keine langwierigen Stopps, um die Batterie nachzuladen, weil die Betankung dieser kleinen mobilen Energiezentralen kaum fünf Minuten dauert.

Im Einklang mit Fotovoltaik

Die vielversprechende Technologie eckt jedoch ausgerechnet bei der Produktion des Wasserstoffs an. Der Prozess braucht viel Energie, um die Wassermoleküle zu spalten, wobei Wasserstoff und Sauerstoff entstehen. Dies ist nur dann sinnvoll, wenn klimaneutrale Elektrizität verwendet wird. In der Schweiz ist das schon der Fall, wo das embryonale Tankstellennetz mit Wasserstoff versorgt wird, der mit Strom aus Wasserkraft produziert wird. Bleibt noch zu wissen, ob das Gas in genügender Menge hergestellt werden kann. In dieser Beziehung ist Christian Bach, Spezialist für Fahrzeugantriebssysteme bei der Empa, optimistisch: «Die Stromüberschüsse, die in der Schweiz im Sommer bereits verfügbar sind, werden mit der Entwicklung der Fotovoltaik stark zunehmen. Dank der Umwandlung in Wasserstoff können diese Überschüsse genutzt und müssen nicht abgeregelt werden. In der Tat könnte der Wasserstoff die Entwicklung des Fotovoltaiksektors fördern.» Christian Bach dämpft den Optimismus etwas, indem er betont, dass im Winter vermutlich Strom importiert werden müsste. Die Frage wird also sein, ob wir «grünen» oder «grauen» Wasserstoff erhalten.

MissionH24 Der Prototyp aus der Schweiz ebnet den Weg für Langstreckenautos mit Wasserstoff

Aber wie auch immer: Länder wie Deutschland und Frankreich haben angekündigt, Milliarden in die Entwicklung der Wasserstoffgesellschaft investieren zu wollen. Das Gleiche gilt für die meisten Automobilhersteller. Gemäss dem Automobilanalysten Bertrand Rakoto «ist die Technik nicht der einzige Wachstumshebel für die Brennstoffzelle. Wie bei den Elektroautos werden die Tankstelleninfrastruktur und die Herstellung des Wasserstoffs das Wachstum dieses Markts begrenzen». Und Bertrand Rakoto schätzt, dass die Wasserstoffautos erst um 2035 richtig abheben werden. Was den Koreaner Hyundai, einer der Pioniere auf diesem Gebiet, nicht daran hindert, bereits eine Brennstoffzelle der dritten Generation anzukündigen, deren Grösse um siebzig Prozent verringert sein wird. Allgemeiner gesagt, wird sich diese Fahrzeugkategorie offensichtlich in Richtung grosse Limousinen und Crossover ausrichten.

Auch wenn ihr Einfluss noch belanglos ist, ist die Ära der Brennstoffzelle in der Schweiz schon Realität. «In der Tat bereiten wir das Terrain mit der Inbetriebnahme von Brennstoffzellen-Lastwagen vor», betont Jörg Ackermann, Präsident des Fördervereins H2 Mobilität Schweiz, dem Erdölhändler, Strassentransporteure und Grossverteiler angehören. «Die Lastwagen verbrauchen beträchtliche Mengen Wasserstoff, was es erlaubt die Tankstellen rentabel zu machen und daher das Netz nach und nach auszubauen», unterstreicht Jörg Ackermann, präzisiert aber, dass Tankstellen nur dort gebaut werden, wo es Wasserstofffahrzeuge gibt. Im Klartext, es wird keine Tankstellen geben ohne ein genügen des Potenzial von Autos, im Gegensatz zu dem, was zum Beispiel in Deutschland gemacht wurde.

Schweizer Imageträger

Wie bei jeder Technik erfolgt die Förderung der Brennstoffzelle auch im Rennsport. Kontaktiert von den Organisatoren der 24 Stunden von Le Mans, hat sich die Waadtländer Gesellschaft GreenGT daran gemacht, auf 2025 die Einführung einer Elektro-WasserstoffKategorie bei dem mythischen Rennen an der Sarthe vorzubereiten. Nachfolger von zwei Prototypen, die bereits ihre ersten Runden auf der TCS-Piste von Cossonay (VD) absolviert hatten, ist der Langstreckenprototyp MissionH24, die neueste Schöpfung von GreenGT. Dieser Bolide soll die neun bereits an einer Teilnahme in Le Mans interessierten Hersteller anstacheln. Die Ära der Brennstoffzelle verspricht, nicht nur klimaneutral zu werden, sondern auch explosiv. ◆ Wasserstoff tanken Beschränkt auf vier Tankstellen im Jahr 2018, hat sich das Schweizer Netz ausgebreitet und besteht heute aus neun Tankstellen, die Wasserstoff mit 350 Bar (Lastwagen) und 700 Bar (Autos) abgeben. Es erstreckt sich von der Ostschweiz bis nach Lausanne und sollte bis Ende dieses Jahrs 22 Tankstellen umfassen. Parallel dazu wird die lokale Wasserstoffproduktion beträchtlich gesteigert dank einer zweiten Produktionseinheit in Niedergösgen (SO) und dem Bau einer Fabrik in Kubel (SG).

Wir dürfen nicht vergessen, dass sich die Wasserstofftechnologie noch in den Kinderschuhen befindet. So kommt es nicht selten vor, dass Automobilisten ihren Wagen an der Tankstelle gar nicht tanken können. Tatsächlich muss man die Behälter mit dem kostbaren Gas fast täglich wechseln. Ausser der für diese Operation notwendigen Dauer, muss man warten, bis die Anlage genügend Druck aufgebaut hat, um den Wasserstoff mit Hochdruck einzuspritzen. Im Bewusstsein dieses Problems gibt Jörg Ackermann, Präsident des Fördervereins H2 Mobilität, an, dass es vorgesehen ist, die Stationen lokal zu verdoppeln, um diese Unannehmlichkeiten zu vermeiden. Was die Automobilisten betrifft, haben sie die Befriedigung, zu einem Preis zu fahren, der etwa dem eines Benziners entspricht. Hundert Gramm Wasserstoff kosteten Ende 2021 zwischen 1,20 und 1,40 Franken.

Le plein d’hydrogène pour les voitures dure à peine plus qu’un ravitaillement classique.

TOYOTA MIRAI PLATINUM Glaubwürdiges Gaswerk

Der Mirai der zweiten Generation hat ein attraktiveres Design, vor allem wegen seines absinkenden Dachs

NLänge: 4,98 m; Kofferraum: 321 l ESynchronmotor, 182 PS, 300 Nm; Brennstoffzelle: 174 PS; 1-Gang-Getriebe, Heckantrieb; 0–100 km/h: 9,2 s; durchschnittlicher Testverbrauch: 0,94 kg/100 km; 3 H2-Tanks: 5,6 kg; Reichweite (Autobahn): ca. 470 km L71 900 Fr. (Platinum)

Der Toyota Mirai II bemüht sich, den Wasserstoff zu fördern. Eine komfortable Limousine mit konkurrenzfähiger Reichweite.

TEXT MARC-OLIVIER HERREN | FOTOS EMANUEL FREUDIGER

Die zweite Auflage des Toyota Mirai ist noch nicht etwas für jeden Geldbeutel, obwohl der Preis von 59 900 Franken deutlich gesunken ist. Die länger gewordene Limousine von fast fünf

Metern wurde durch die um 6,5 Zentimeter verringerte

Höhe verfeinert. Dies dürfte die Anhänger der Brennstoffzelle freuen. Weniger jedoch, dass grosse Limousinen in unseren Breiten nicht mehr wirklich in Mode sind. Zu diesem ästhetischen Detail kommt das dürftige Netz mit neun Tankstellen hinzu, die in der Schweiz Wasserstoff abgeben. Dabei ist noch nicht berücksichtigt, dass sie oft zeitweise ausser Betrieb sind, um nachgefüllt zu werden. In den ersten Anfängen einer Technologie ist das normal.

Guter Aktionsradius

Beim Tanken sticht der Toyota Mirai II die Elektroautos aus. Eine Tankfüllung dauert kaum fünf Minuten und ermöglicht das Fahren von 450 Kilometern im gemischten Einsatz, auf der Autobahn sogar etwas mehr. Dies zum Preis eines Tanks voll Benzin. Um die Reichweite zu erhöhen, empfiehlt sich der Eco-Modus. Obwohl so die 182 PS des Elektromotors abgestumpft sind, liefert er genug Dynamik, um in der Agglomeration zu verkehren oder auf der Autobahn dahin- zugleiten.

Dahingleiten ist der zum Mirai passende Begriff, denn er bietet ungewöhnlichen Fahrkomfort. Nebst diskretem Pfeifen der Brennstoffzelle beim Beschleunigen bietet die klassische Federung ein Schluckvermögen, das dem einer Luftfederung überlegen ist. Hinzu kommen die weichen Ledersitze und die prachtvollen Verkleidungen der Version Platinum. Trotz gestiegener Abmessungen bleibt das Platzangebot des Fünfsitzers hinten durchschnittlich, während das Kofferraumvolumen auf dem Niveau eines Kleinwagens ist.

Reichweite auf Autobahn Schnelle H2-Betankung Konkurrenzfähiger Preis Hoher Komfort Kräftiger Durchzug Vollständige Ausstattung

H2-Netz Abmessungen Platzangebot hinten Kleinwagenkofferraum

Der Motor wurde über der Hinterachse untergebracht. Die jetzt vorne platzierte Brennstoffzelle trägt dadurch zur ausgewogenen Gewichtsverteilung dieses Zweitönners mit abgesenktem Schwerpunkt bei. Sportlichkeit steht hier nicht zur Frage, aber genug Dynamik für ruhige Überholvorgänge ist vorhanden. Mit dem guten Gefühl, an Bord eines Autos zu sein, das nur unschuldige Wassertröpfchen ausstösst. ◆

Die App H2.LIVE liefert die Liste der operationellen Tankstellen Die massive Zapfpistole ist schwerer zu handhaben als ein Benzinmodell Ein Druck auf den grünen Knopf, und der Tank ist in etwa fünf Minuten voll Der Wasserstoff wird in Wechselbehältern angeliefert

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