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Wasserstoffantrieb: Deutsche Forscher arbeiten am Durchbruch

  • Markus Abrahamczyk
Von Markus Abrahamczyk

Aktualisiert am 12.03.2020Lesedauer: 2 Min.
Wasserstoffmodell Mirai von Toyota: Die Japaner sind einer von nur drei Großserienherstellern weltweit (neben Honda und Hyundai), die ein Brennstoffzellen-Modell anbieten.
Wasserstoffmodell Mirai von Toyota: Die Japaner sind einer von nur drei Großserienherstellern weltweit (neben Honda und Hyundai), die ein Brennstoffzellen-Modell anbieten. (Quelle: Hersteller-bilder)
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Hohe Reichweiten und keinerlei Abgase: Die Brennstoffzelle ist der ideale Antrieb fürs Auto – bislang aber nur in der Theorie. Denn einige Schwachpunkte stehen ihrem Siegeszug im Weg. Das wollen deutsche Forscher ändern.

Vielen gilt das Wasserstoffauto als Ideallösung für saubere Mobilität – vor allem aus drei Gründen:


Toyota Mirai

Toyota Mirai
Toyota Mirai
+4

  • Aus dem Auspuff kommt kein Gift, sondern lediglich Wasserdampf.
  • Mit einer Tankladung kommen Sie so weit wie mit einem Benziner.
  • Und das Nachfüllen geht genauso schnell – anders als beim Elektroauto.

Trotzdem spielt die Brennstoffzelle auf unseren Straßen noch nicht mal eine Nebenrolle. Gerade einmal rund 400 Wasserstofffahrzeuge gibt es in ganz Deutschland. Das ist ein Anteil von 0,0006 Prozent – im Grunde also nichts.

Die Nachteile des Wasserstoffantriebs

Auch dafür gibt es gute Gründe:

  • Wasserstoffautos sind teuer. Der Toyota Mirage etwa, eines der ganz wenigen Brennstoffzellen-Modelle überhaupt, kostet 78.600 Euro.
  • Die Infrastruktur fehlt. Derzeit gibt es nicht mal 100 öffentliche Wasserstofftankstellen. Für eine flächendeckende Infrastruktur würden aber 3.000 bis 5.000 Wasserstofftankstellen benötigt, sagt der Autoexperte Prof. Ferdinand Dudenhöffer. Stattdessen investiere die öffentliche Hand aber lieber in Ladesäulen fürs E-Auto.
  • Der Antrieb ist derzeit ineffizient: Fürs Fahren wird nur ein Viertel der ursprünglich eingesetzten Energie verwendet – der Rest geht vorher verloren.
  • Batterien werden billiger. Und mit ihnen auch das E-Auto. Dadurch dürfte die Nachfrage steigen. Auch die Ladeinfrastruktur bessert sich. Das Wasserstoffauto kann da nicht mithalten.

Wegen dieser Nachteile (hier erfahren Sie mehr darüber) hat die Brennstoffzelle einen schweren Stand. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz arbeiten aber an Lösungen – und sprechen bereits selbst von einem Durchbruch.

Brennstoffzelle: So funktioniert die Technologie.
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So soll die Brennstoffzelle bezahlbar werden

Ihre Absicht: Die Brennstoffzelle soll bezahlbar und massentauglich werden. Dazu stellen sie jede einzelne Komponente des Antriebs auf den Prüfstand. Derzeit operieren sie am Herzen des Antriebs, dem sogenannten "Stack". Hier entsteht der Strom, mit dem das Auto fährt. Und hier sehen die IWU-Forscher noch eine Menge Potential:

  • Die Fertigung der Stacks sei kaum automatisiert – im Gegensatz zur übrigen Antriebsfertigung in der Autoindustrie.
  • Jeder Stack setzt sich aus übereinander gestapelten Zellen zusammen. Ein Teil dieser Zellen, die sogenannten Bipolarplatten, wird bislang aus Grafit gefertigt. Verwendet man stattdessen dünne Metallfolien, dann lasse sich der Stack schnell und günstig in Großserie fertigen.
  • Außerdem seien Komponenten des Wasserstoffantriebs nicht standardisiert. Das macht sie so teuer.

Stacks, Bipolarplatten – falls Sie dabei den Überblick verloren haben, helfen Ihnen vielleicht einige Zahlen. Auch sie kommen vom IWU und zeigen, welchen Nutzen der ganze Aufwand haben soll:

  • Künftig könnten 5.000 bis 10.000 solcher Stacks pro Jahr entstehen. Derzeit sind es etwa 300.
  • Die Montagezeit sinkt um etwa 95 Prozent.
  • Die Montagekosten sinken um mindestens 90 Prozent.

Kurzum – das Wasserstoffauto würde um einiges günstiger werden. Damit sind zwar noch nicht die übrigen Nachteile (siehe oben) vom Tisch. Aber die IWU-Forscher könnten den Stein ins Rollen bringen.

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