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StartseiteForschung aktuellWasserstoff als grüner Sprit der Zukunft15.04.2014

Deutsche AutoindustrieWasserstoff als grüner Sprit der Zukunft

Die deutsche Autoindustrie muss umdenken. Angesichts des Klimawandels sollten auch Autos alsbald deutlich weniger CO2 ausstoßen. Mit Batteriebetrieb geht das kaum, wegen zu geringer Reichweite. Biosprit ist verpönt. Motorenentwickler haben nun regenerativ erzeugten Wasserstoff als Rettung auserkoren.

Von Sönke Gäthke

Das neue Elektroauto von BMW, der BMW i3, bei seiner Präsentation am 29.7.2013 in London. (picture alliance / dpa / Gerry Penny)
Die deutsche Autoindustrie ist auf der Suche nach alternativen, grünen Antriebsarten. (picture alliance / dpa / Gerry Penny)
Weiterführende Information

Regierung sieht Industrie bei Elektroautos in der Pflicht (Deutschlandfunk, Wirtschaft und Gesellschaft, 27.05.2013)

"Power to Gas" fasziniert derzeit Experten der Strom- wie der Automobilwirtschaft. Die Idee klingt einfach: Erzeugen Windräder und Solarzellen zu viel Strom, könnte der per Elektrolyse Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff spalten. Der Wasserstoff ließe sich dann ins Erdgasnetz einspeisen - entweder direkt oder nachdem er in Methan umgewandelt wurde. Der Wirkungsgrad wäre zwar schlecht. Aber Gas hat einen großen Vorzug gegenüber heute verwendeten Stromspeichern: Es lässt sich billig und lange in unterirdischen Kavernen lagern. Und man kann es nicht nur in Kraftwerken oder Heizungen verfeuern, sondern auch - in Autos. Gelingt das, würden Autos schneller und billiger klimaschonend als mit Batterien - hoffen die Motorenentwickler.

"Die Elektromobilität wird nicht so schnell diese Verbreitung erreichen, ja, weil einfach noch die Kosten für die Batterie zu hoch sind,"

führt Stefan Pischinger, einer der freien Motorenentwickler in Europa, als Begründung an. Gas als Treibstoff hätte zudem den Vorteil dass sich die Fahrer nicht umgewöhnen müssten.

Erdgas als Alternative

"Stichwort Reichweite, und wenn ich jetzt nur - sagen wir mal, 10 Prozent der Fahrzeugflotte durch Elektromobilität ersetze, dann sind die anderen 90 Prozent ja nicht betroffen, ja? Und da ist Erdgas natürlich eine hervorragende Möglichkeit, weil ich keine Nutzungseinschränkungen in der Reichweite hab, wenn's das Tankstellennetz gibt, und kriege allein durch das Erdgas 25 Prozent CO2 Reduktion."

Wobei die Erdgastechnik sich sogar nachrüsten lässt - auch wenn das bei 47 Millionen Fahrzeugen -so viel wären 90 Prozent des heutigen KFZ Bestandes in Deutschland - jahrelang dauern würde. Der Haken ist nur: Alles hängt an der Frage, ob es denn diesen überschüssigen Strom aus Sonne und Wind überhaupt einmal geben wird - und wenn ja: wieviel - und zu welchem Preis?

Alles hängt vom Ausbau des Stromnetzes ab

Eine erste Prognose hat nun Jan Hentschel, Energieexperte bei Volkswagen, errechnet. Er wollte wissen, wie viel Strom 2030 für Power to Gas übrig sein, und wer sich das dann leisten könnte. Zwei Extreme hält er für denkbar, je nachdem, wie gut der Ausbau des Stromnetzes vorankommt. Das eine: Der Ausbau hält mit dem der Wind- und Solaranlagen Schritt.

"dann wird es kaum Überschüsse geben, dann wird keiner in solche Technologie investieren, oder der Ausbau hält nicht Schritt. Dann gäbe es Strom-Überschüsse. Und: Der Anteil würde reichen, fiktiv, um damit einige 10 oder 100 tausend Brennstoffzellenfahrzeuge zu Beispiel zu versorgen, oder entsprechend, wenn man nicht Wasserstoff erzeugt, sondern künstliches Erdgas, dementsprechend eine ähnliche Anzahl von Erdgasfahrzeugen."

Das ist eine kalte Dusche. Einige hunderttausend - das ist nur ein Bruchteil der heute gemeldeten Fahrzeuge, nur ein halbes bis höchstens einen Prozent. Zum Vergleich: Bis 2020 sollen immerhin knapp zwei Prozent der KFZ in Deutschland Elektromobile sein.

Ob das klappt, hängt ebenfalls direkt vom weiteren Ausbau der Stromnetze ab.

"Das Problem bei so was ist, wenn man jetzt eine 'Power to Gas'-Anlage irgendwo hin baut wo jetzt halt ein Engpass ist im Netz, und dann wird irgendwann nach fünf Jahren doch das Netz ausgebaut, dann hat man die Anlage an einer Stelle stehen, wo sie plötzlich nicht mehr gebraucht wird. Das ist das Problem, wenn man auf Stromnetzengpässe setzt."

Und dass die beseitigt werden, ist durchaus wahrscheinlich - Kabel haben allen Speichern gegenüber den Vorzug, volkswirtschaftlich effizienter zu sein. Als zusätzlicher Unsicherheitsfaktor komm hinzu, dass derzeit nicht absehbar ist, ob die Politik den raschen Ausbau von Erneuerbaren Erzeugern noch fördern will. Erst ab einer gewissen Größenordnung erneuerbarer Stromproduktion fallen jedoch überhaupt genügend Kilowattstunden für die Treibstofferzeugung an:

"In meinem Modell ist das Ergebnis, dass größere Mengen, die eine Wirtschaftlichkeit für Erneuerbaren Wasserstoff veranlassen, in Systemen denkbar sind, die so in der Größenordnung von 60 bis 70 Prozent Wind und Fotovoltaik kommen."

Alles in allem sind das denkbar unsichere Voraussetzungen für die Hoffnungen der Motorenentwickler, einen raschen Ersatz für fossile Treibstoffe zu finden.

Suche nach einer verlässlichen Alternative muss weitergehen

Immerhin - eine gute Nachricht hat Jan Hentschel für die Verfechter von regenerativ erzeugtem Treibstoff-Gas:

"Wenn man irgendwann aus erneuerbaren Energien Wasserstoff herstellt, dann ist der am sinnvollsten in der Mobilität eingesetzt. Weil da eine hohe Zahlungsbereitschaft ist, und weil da - weil die Mobilitätskunden und der Mobilitätssektor im Allgemeinen die wenigsten Alternativen haben was erneuerbare Mobilität angeht, wenn man an die Langstrecke denkt."

Doch ansonsten deuten seine Berechnungen darauf hin, dass Gas aus überschüssigem Strom in den kommenden zwei Jahrzehnten keine signifikante Rolle für die Senkung des CO2 Ausstoßes durch Fahrzeuge liefern wird. Die Suche nach einer verlässlichen Alternative muss also weiter gehen.

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