Brennstoffzelle: Das eigene Kraftwerk an Bord
Toyota. Bis zur Wasserstoff Gesellschaft ist es ein weiter Weg. Auch der Durchbruch der Hybridtechnik dauerte Jahre.
Die Olympischen Spiele 2020 in Tokio sollen auch für eine ehrgeizige Idee Japans die Bühne bieten: die Wasserstoff-Gesellschaft. Wie kein anderes Land setzt der Inselstaat auf Wasserstoff in seiner Energiestrategie.
Toyota als größter Autohersteller Japans will 2020 der Welt beweisen, dass Wasserstoff neben dem Pkw-Langstreckenverkehr auch Lkw, Busse, Züge, Schiffe und kleinere Flugzeuge abgasfrei machen kann.
– Vorteile Wasserstoff steht schon heute fast gratis als Nebenprodukt etwa der chemischen Industrie zur Verfügung und treibt in einigen Städten wie Köln die Stadtbusse an (Motor-KURIER 6.7.2017). Rund 40 % der jährlich verbrauchten 50 Mio. t Wasserstoff fallen als Nebenprodukt bei Industrieprozessen wie etwa bei der Herstellung von Chlor an, nur 60 % werden eigens erzeugt, zu 95 % aus fossilen Quellen (vor allem Erdgas), so die Autoren in der neuen Auflage des Buches „Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik“(Seite 5).
– Speicher Um als abgasfrei zu gelten, muss Wasserstoff jedoch via Elektrolyse aus Wasser mit Ökostrom erzeugt werden, was deutlich teurer ist, aber auch den Vorteil hat, dass man so den überschüssigen Wind- und Solarstrom speichern kann. „Als Wasserstoff lässt sich überschüssiger Strom am längsten speichern“, so ein Toyota-Sprecher, nämlich über Monate. Für den Transport sind auch keine Hochspannungsleitungen nötig,diesündteu er sind und deren Bau meist Jahrzehnte dauert. Wasserstoff lässt sich relativ einfach in das vorhandene Gasnetz einspeisen (bis zu rund 10 %) oder per Lkw, Schiffen oder Eisenbahn transportieren.
– Brennstoffzellen Für Fahrzeuge ist Wasserstoff am effizientesten zusammen mit Brennstoffzellen, die daraus den Strom für den E-Motor des Fahrzeugs chemisch erzeugen. Der Wirkungsgrad dieser Antriebsart ist zwar mit rund 60 % deutlich geringe ral sein Batterie-elektrischer mit rund 90%. Anderseits benötigen Autos mit Wassersto ff-Brennstoffzellen antrieb deutlich weniger Tankstellen als E- Autos Lade stellen, weil sie eine rund doppelt so große Reichweite haben mit ihren aktuellen 700-bar-Tanks. Das Tanken ist mit wenigen Minuten Dauer auch deutlich schneller erledigt als das Laden.
–Kosten Die Kosten einer Wasserstoff tankstelle betragen rund 1 Mio. Euro, das entspricht jenen einer Schnellladestation an der Autobahn, sofern die nötigen Zuleitungen nicht zu lang sind. 1 Kilo Wasserstoff kostet beim Tanken ca. 9,5 €/kg, das reicht für rund 100 km. Laut Katsuhiko Hirose eigne sich das Engagement von Toyota auf dem Gebiet nicht zum schnellen Geldverdienen. Allein die Entwicklung des Brennstoffzellenautos Mirai, das 2015 startete und ab Sommer in Österreich verfügbar ist, kostete 2 Mrd. €.
– Ausblick Aber beim ersten Hybridfahrzeug Prius dauerte es auch mehr als 10 Jahre bis zum wirtschaftlichen Durchbruch. Inzwischen hat Toyota mehr als 12 Mio. Hybridautos verkauft – und 5500 Mirai. Hirose glaubt, dass der Brennstoffzellenantrieb in 10 bis 15 Jahren auf das Kostenniveau eines Hybridan- triebs sinken kann. Für einen neuen Antrieb müssen sich auch die Zulieferanten umstellen und das dauere ebenfalls Jahre. Dass sich auch in Europa schon einiges auf dem Gebiet getan hat, zeigte Toyota anlässlich seiner zweiten WasserstoffTour, diesmal durch DeutschlandundDänemark (siehe Seite 5).