BMW-Chef Oliver Zipse stellt eine Serienproduktion eines Brennstoffzellenfahrzeugs in Aussicht. „Ein Serieneinsatz der Brennstoffzelle ist bis zum Ende der Dekade sehr gut vorstellbar“, sagte Zipse am Mittwoch bei der Hauptversammlung in München. Er kündigte „weitere Informationen“ für den Jahresverlauf 2024 an. „Nach unserer Auffassung wird individuelle Mobilität in einer globalen Perspektive ohne Wasserstoff nicht die maximale Wirkung erzielen“, betonte Zipse.
BMW hat eine Pilotflotte von Wasserstofffahrzeugen aufgelegt, die derzeit weltweit getestet werden. Dies sei ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem Serienangebot, sagte Zipse.
Bei der Technologie arbeitet BMW mit dem japanischen Autobauer Toyota zusammen. Die Fahrzeuge verfügen über eine Brennstoffzelle, in der aus Wasserstoff und Sauerstoff elektrischer Strom für den Antrieb erzeugt wird.
Schneller schlau: Das Wasserstoffauto
Beim Wasserstoff- oder auch Brennstoffzellenauto wird aus Wasserstoff Strom gemacht. Prinzip und Funktionsweise einer Brennstoffzelle sind einfach und außerdem schon lange bekannt:
Entdeckt wurde die Brennstoffzelle 1838 von Christian Friedrich Schönbein. Das Grundprinzip ist nichts anderes als die Umkehrung der Elektrolyse. Bei dieser lassen sich mit Hilfe von Strom, der durch eine Flüssigkeit geleitet wird, verschiedene Stoffe wie Natronlauge, Chlorgas oder Wasserstoff herstellen. In der Brennstoffzelle geschieht das Gegenteil, denn in ihr lässt sich mit verschiedenen Ausgangsstoffen Strom erzeugen. Damit ist die Brennstoffzelle nicht ein Energiespeicher, sondern ein Energiewandler.
Damit ein Brennstoffzellenauto fährt, braucht es noch einen Elektromotor, der dann mit dem in der Brennstoffzelle erzeugten Strom betrieben wird.
Geeignet für die Umwandlung sind unter anderem Methanol, Butan oder Erdgas. In der Regel aber wird Wasserstoff verwendet – in diesem Fall müsste präziser von einer Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle die Rede sein; ohne Sauerstoff funktioniert der Prozess nämlich auch nicht.
Im Inneren der Brennstoffzelle gibt es zwei gasdurchlässige Elektroden (Anode und Kathode), die mit einem Katalysator (in der Regel Platin) beschichtet und durch eine sogenannten Elektrolytmembran voneinander getrennt sind. Der Anode wird beim Betrieb gasförmiger Wasserstoff zugeführt, der Kathode Sauerstoff. Beides reagiert miteinander und durch die Potenzialdifferenz der beiden Elektronen entsteht eine elektrische Spannung. Die chemische Reaktion dahinter ist deutlich komplexer, Fakt aber ist, dass mit der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Strom entsteht – und Wasser. Letzteres wird dann wie die Verbrennungsabgase aus einem Auspuff einfach in die Umwelt abgeführt.
Der Vorteil von Brennstoffzellenautos gegenüber herkömmlichen Akku-Autos: Über 500 Kilometer Reichweite sind mit Wasserstoff kein Problem und das Tanken dauert nur ein paar Minuten.
Auf Akkutechnik verzichten Brennstoffzellenautos allerdings nicht: Sie dienen als Puffer, der zwischen Brennstoffzelle und elektrischem Antriebssystem geschaltet ist. Unter anderem dient die Hochvoltbatterie dazu, eine verlässliche Versorgung mit Fahrstrom in jeder Fahrsituation zu gewährleisten oder durch Rekuperation erzeugte Energie zu speichern.
Wie grün die Technik ist, ist nicht einfach zu beantworten. In Hinblick auf die im Fahrzeug entstehenden Emissionen ist das Brennstoffzellenauto jedenfalls sauber.
Entscheidender ist jedoch die Frage, wie der vom Brennstoffzellenauto verbrauchte Wasserstoff erzeugt wurde. Per Elektrolyse aus Wasser und idealerweise mit Strom aus Solar- oder Windenergie? Dann entsteht grüner Wasserstoff, dessen Öko-Bilanz gut ausfällt.
Oft wird der Wasserstoff allerdings zur Zeit noch aus Erdgas gewonnen, was den grünen Lack abblättern lässt.
Stand: 6. Februar 2024
Derzeit fehlt es an einem entsprechenden Tankstellennetz, zudem ist Wasserstoff deutlich teurer als Benzin oder Strom. Der Technologie werden vor allem im Schwerlastverkehr Chancen eingeräumt.
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