Noch vor wenigen Jahren schien der Wettbewerb zwischen Wasserstoff- und Batterie-Elektrofahrzeugen ausgeglichen zu sein. Experten waren gespalten, welche Alternative triumphieren und uns alle vor unserer Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen befreien würde. Beide Technologien erheben auch weiterhin den Anspruch, die endgültige Lösung zu sein, jedoch haben Elektroautos aktuell die Nase ganz klar vorn.
Insbesondere japanische Autohersteller waren schon immer starke Befürworter von Wasserstoff als dem perfekten Ersatz für Benzin- und Dieselkraftstoffe. 2006 debütierten Ford und GM mit Konzept Wasserstoffautos. Derzeit gibt es drei solche Wasserstoff-Brennstoffzellenautos auf dem Markt, die gemietet oder gekauft werden können: der Toyota Mirai, die Honda Clarity Fuel Cell und der Hyundai NEXO.
Elektrofahrzeuge haben sich allerdings als der Vorreiter etabliert, während Wasserstoff Autos nur noch als eine Ablenkung oder technologische Kuriosität wahrgenommen werden. Ist die Causa des Wasserstoffautos nun endgültig verloren?
Wasserstoff als Treibstoff
Energie-Contracting beschreibt eine Möglichkeit der Finanzierung von Projekten im Rahmen von Bereitstellung, Effizienzsteigerung oder Reduktion von Energie bzw. des Energiebedarfs. Im Unterschied zu herkömmlichen Finanzierungen ist diese jedoch mit keinen (Investitions-)Kosten für den Kunden verbunden bei gleichzeitiger sofortiger Kostenersparnis.
Dies funktioniert dadurch, dass der Anlagenerrichter oder -betreiber (auch Contractor genannt) die gesamte Anlage finanziert und für dem Kunden für eine vorab definierte Laufzeit zur Verfügung stellt und betreibt. Der Kunde bezahlt dem Contractor während der Laufzeit keine fixen Raten, sondern lediglich die von ihm bezogene Leistung (z.b.: kWh) oder einen Teil der durch die Anlage tatsächlich erzielten Kostenersparnis. Je nach verbauter Lösung ist die Vergütung gegenüber dem Contractor unterschiedlich geregelt. Im Falle einer Photovoltaik Anlage zum Beispiel kann der Kunde den Strom der Anlage über die gesamte Laufzeit weit unter Marktpreis für einen fixierten Preis beziehen und reduziert dadurch seine Energiekosten signifikant. Am Ende der Laufzeit geht die gesamte Anlage in den Besitz des Kunden über und er profitiert zu 100% von der erzielten Ersparnis.
Tankstellen können im Voraus zur zukünftigen Nachfrage gebaut werden, ähnlich wie dies derzeit bei EV-Ladestationen praktiziert wird. Das Henne und Ei Problem musste auch für die Elektroladestationen ohne Hilfsmittel gelöst werden. Brennstoffzellen können, wie Jahrzehnte zuvor die Kraftstofftanks sicherer gemacht werden. Die Technologie kann bewährt und verbessert werden, wie dies bei jeder weit verbreiteten Technologie bisher passierte.
Was Wasserstoff tatsächlich zurückhält, wird oft selten diskutiert, weil es nicht so interessant ist wie explodierende Kraftstofftanks oder Kohlenstoffemissionen im Lebenszyklus. Der begrenzende Faktor ist hier das Geld, insbesondere das Geld des Endverbrauchers und Fahrers.
Das Tankstellen oder Infrastruktur-Problem
Eines der am stärksten diskutierten Themen vor einigen Jahren war die Lösung der Ladeinfrastruktur für Elektromobilität, Wasserstoff oder andere alternative Treibstoffe. Das Thema wurde jahrelang als „Bottleneck“ für die Etablierung der alternativen Antriebe gesehen. Jedoch hat sich bei der Elektroladeinfrastruktur sehr schnell gezeigt, dass dieses Problem lösbar ist und sogar ein sehr lukratives Geschäftsmodell sein kann.
In Österreich gibt es derzeit bereits mehr als 5.000 öffentliche Ladestationen für Elektrofahrzeuge, wovon der Großteil in den letzten 2 Jahren gebaut wurde! Wasserstoff-Tankstellen gibt es jedoch nur 5 Stück in ganz Österreich. Die Positionierung dieser erlaubt es einem auch nur sehr schwer sich wirklich frei in Österreich mit seinem Wasserstofffahrzeug zu bewegen. Aktuell sind diese Tankstellen in Innsbruck, Wien, Asten und Graz zu finden.
Die Installation einer Elektroladeinfrastruktur kann aktuell ab ca. 1000€ für eine einfache Wallbox (11 kW Leistung) bis mehrere Zehntausend Euro für einen DC Charger / Supercharger (> 100kW Leistung). Die Leistung einer klassischen 11 kW Ladesäule oder Wallbox ist für Betriebe und Unternehmen meistens ausreichend und ermöglicht den Betrieb einer eigenen EV-Flotte. Auf der anderen Seite gibt es aktuell keine einfache Möglichkeit eine Wasserstoff Tankstelle zu bauen. Die Kosten werden auf ca. 1 bis 1,5 Mio. EURO pro Tankstelle geschätzt, bei integrierter H2 Produktion via Elektrolyse durch die Tankstelle sind kosten von ca. 2 bis 3 Mio. EURO realistischer.
Beide Technologien haben ihre eigenen Voraussetzungen und Bedingungen. Hierbei ist ganz klar, dass Strom die Nase aufgrund der bestehenden Stromnetze vorne hat. Wasserstofftanks oder Wasserstofftankstellen benötigten hochkomplexe Speicher und Sicherheitsvorkehrungen aufgrund der Temperatur und hohen Drucks. Ebenfalls ist der Transport des Treibstoffes wesentlich aufwendiger und müsste aktuell mit klassischen Verbrenner-LKWs transportiert werden. Alternativ könnte der Wasserstoff vor Ort auf der Tankstelle selber produziert werden, was wiederum das Investment signifikant erhöhen würde und aufgrund von Skaleneffekt sehr wahrscheinlich nicht rentabel ist.
Es ist jedoch nicht zu verachten, dass der Aufstieg der Elektrofahrzeuge und der andauernde Ausbau von Elektroladestationen zu einem gravierenden Problem des heimischen Stromnetzes führt. Die Belastung des Stromnetzes ist aktuell einfach nicht auf den enormen Strombedarf, vor Allem bei privaten Haushalten ausgelegt und wird ohne weiteren Ausbau der Netze an seine Grenzen geraten.
Die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
Verbraucher sind bereit, diese bittere Pille bei Batterie-Elektroautos zu schlucken, denn obwohl der initiale Kaufpreis höher ist, kippen die monatlichen Einsparungen durch den Verzicht auf den Kauf von Benzin oder Diesel die Arithmetik zugunsten des Verbrauchers. Dazu kommen natürlich die Zukunftssicherheit der Elektroautos gegenüber Verbrennern und der immaterielle Wert etwas für die Umwelt zu tun. Die rationale Kaufentscheidung ist damit begründet.
Die Rechnung des Wasserstoffautos geht dagegen für den Verbraucher nicht wirklich auf. Der Kauf eines Brennstoffzellenautos selbst ist teurer, und die Kosten für Wasserstoffbrennstoff ist vielfach teurer, als das Betanken mit Elektrizität. Die mechanische Zuverlässigkeit der komplexeren Wasserstoffautos ist ein weiteres Argument für die relativ einfach gebauten Elektroautos.
Wenn Wasserstoff jemals eine ernsthafte Alternative zum Elektrofahrzeug sein soll, muss der Kraftstoff drastisch billiger werden als Benzin und Diesel. Dies kann entweder durch Verbesserungen unserer Wasserstoffernteverfahren geschehen oder indem sich der Preis für Benzin drastisch erhöht. Eine Erhöhung des Benzinpreises würde allerdings die Gegenüberstellung von Wasserstoffautos und Elektroautos untereinander nicht verändern.
Keines dieser Szenarien liegt außerhalb des Bereichs der Möglichkeiten, aber ohne einem spektakulären technologischen Durchbruch scheinen Batterie-elektrische Autos unsere unmittelbare Zukunft zu sein.
Wasserstoffautos sind auch weiterhin eine vielversprechende Technologie, jedoch wird eine Adaptierung vergleichbar mit der des Elektroautos mit Batterie im besten Fall mehrere Jahrzehnte in Anspruch nehmen.
Wasserstoffautos für Industrie & Gewerbe
Wasserstoff-Mobilität ist für Industrie und Gewerbe aktuell nicht realistisch und ratsam. Die Anschaffungskosten sind groß, damit ist die Downside nicht geringer als die von Elektromobilität. Es fehlen allerdings die einschlägigen Vorteile der E-Mobility: Man ist weiterhin abhängig von externer Energie, zudem wird die Abhängigkeit sogar erhöht, denn Wasserstoff gibt es nicht an jeder Ecke zu tanken. Es entsteht auch kein Ersparnis, denn aktuell ist Wasserstoff noch sehr teuer. Die Synergie zwischen Fotovoltaik und der eigenen inhouse E-Tankstelle entfällt ebenfalls.
In der Zukunft könnte sich dies jedoch ändern unter folgenden Bedingungen:
1.) Ausbau der öffentlichen Ladeinfrastruktur für Wasserstoff – Wasserstofftankstellen
2.) Günstigerer Preis pro Kilo Wasserstoff (aktuell ca 9,5€, reicht für ca. 100km)
3.) Möglichkeit einer betriebseigenen Wasserstoffproduktion und Tankstelle
