Antriebstechnik der Zukunft: Elektro- oder Wasserstoffauto?

Der Klimawandel ist und bleibt ein weltweit sehr relevantes Thema und man ist sich weitgehend einig, dass auch die Mobilität ihren Beitrag leisten muss, um die Umwelt zu schonen und dem aktuellen Trend des Klimawandels entgegenzuwirken. Hierzu zählt neben dem Konsum- und Fahrverhalten natürlich auch die Verwendung alternativer Antriebstechnologien, um die Mobilität emissionsärmer zu gestalten. Die vielversprechendsten Konzepte stellen derzeit das Elektroauto und das Wasserstoffauto dar, die es beide bereits zur Serienreife geschafft haben. Diese Techniken erlauben es, effiziente Antriebstechnik und Automationskonzepte in einem Fahrzeug zu vereinen. Doch welche Antriebstechnik hat die besseren Chancen, dem konventionellen Verbrennungsmotor in Zukunft den Rang abzulaufen?

Das Infrastrukturkonzept ist maßgeblich entscheidend

Beide Konzepte parallel gleichmäßig zu verfolgen würde die Entwicklung der Infrastruktur vor sehr große Herausforderungen stellen. Während für ein akkubetriebenes Elektroauto eine großflächige Ladeinfrastruktur mit intelligenten Ladesäulen von Nöten ist, muss für Wasserstofffahrzeuge eine ähnliche Tankinfrastruktur aufgebaut werden, wie sie heute für Diesel, Benzin und Gas bekannt ist. Beide Infrastrukturen gleichzeitig aufzubauen würde wahrscheinlich dazu führen, dass keine der beiden Antriebstechnologien so flexibel mit Energie versorgt werden kann, wie es bei fossilen Brennstoffen der Fall ist.

Welche Technologie ist umweltfreundlicher?

Die Basis für den Antrieb bietet sowohl beim Elektroauto als auch beim Wasserstoffauto ein Elektromotor, somit benötigen beide Antriebstechnologien Energie in Form von elektrischem Strom. Beim Elektroauto wird der Antrieb durch einen Akku gespeist, der zuvor an einer Steckdose aufgeladen wird. Beim Wasserstoffauto dagegen wird die elektrische Energie mithilfe einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff gewonnen, wodurch als Abgas Wasserdampf entsteht. Somit bleibt festzuhalten, dass beide Antriebskonzepte so umweltfreundlich sind, wie es die Stromerzeugung zulässt. Aktuell ist das Elektroauto im Vorteil, da der Ausbau erneuerbarer Energien zum immer „grünerem“ Strom aus der Steckdose führt. Die Wasserstoffherstellung dagegen ist derzeit noch sehr energieaufwendig und vergleichsweise ineffizient, sodass die Well-to-Wheel-Effizienz (also die Effizienz von Energieerzeugung bis Energieumwandlung in kinetische Energie zur Fortbewegung) des Wasserstoffautos hinter dem Elektroauto zurückliegt. Allerdings wird die positive Bilanz des Elektroautos durch die CO2-intensive Herstellung der Akkus und deren aufwendige Entsorgung etwas getrübt.

Welcher Antrieb ermöglicht die größere Reichweite?

Während vor einigen Jahren das Wasserstoffauto noch klar die größere Reichweite hatte, haben sich die Reichweiten inzwischen etwas angenähert. Zwar ist das Wasserstoffauto mit einer Reichweite von 500 bis 700 Kilometern einem Elektrofahrzeug mit üblicherweise ca. 300 Kilometern realistischer Reichweite noch deutlich voraus, doch vereinzelte Elektrofahrzeuge wie zum Beispiel der Tesla Model S konnten bereits die 500-Kilometer-Grenze übertreffen. Jedoch ist die reine technische Reichweite nicht allein ausschlaggebend, sondern auch das Tankstellennetz. Hier hat das Elektroauto eindeutige Vorteile. Während es in Deutschland inzwischen mehrere Tausend Ladestationen gibt und die meisten Elektroautos auch zuhause an einer normalen Steckdose geladen werden können, existieren lediglich knapp 100 Wasserstofftankstellen. Wohnt man nicht in unmittelbarer Nähe zu einer Wasserstofftankstelle, relativiert sich die höhere Reichweite des Wasserstoffautos sehr schnell.

Welche Technologie ist praktischer für den Nutzer?

Lässt man die bereits angesprochene Problematik mit dem noch sehr dünn ausgebauten Tankstellennetz für Wasserstoff außen vor, so ist das Wasserstoffauto dem Elektroauto an Praktikabilität überlegen. Es kann wie ein Auto mit konventionellem Diesel- oder Benzinmotor an einer Tankstelle betankt werden, die Dauer des Tankvorgangs entspricht dem Tankvorgang fossiler Brennstoffe. Das Elektroauto muss dagegen deutlich länger an einer Steckdose geladen werden, um eine vergleichbare Reichweite zu erreichen. Zwar kann durch die voranschreitende Entwicklung die Ladedauer an DC-Schnellladestationen immer weiter verringert werden, jedoch liegt die Ladedauer trotzdem noch bei ca. 30 Minuten für eine Aufladung auf 80% der Gesamtkapazität. Das Laden an gewöhnlichen Haushaltssteckdosen zieht sich dagegen über mehrere Stunden. Um den „Tankvorgang“ zu beschleunigen, wird unter anderem an Akku-Tausch-Konzepten gearbeitet. In diesem Fall wird der leere Akku einfach durch einen zuvor außerhalb des Fahrzeugs aufgeladenen Akku ersetzt. Einige Pilotprojekte wurden bereits gestartet, durchgesetzt hat sich das Konzept jedoch noch nicht.

Welche Antriebstechnik ist günstiger?

Im Vergleich zu Verbrennern können sowohl Elektro- als auch Wasserstoffautos bei den Anschaffungskosten nicht mithalten. Wasserstofffahrzeuge liegen derzeit preislich im Bereich der oberen Mittelklasse, günstige Einstiegsmodelle sind nicht zu bekommen. An diesem Punkt haben Elektroautos einen Vorteil, denn es gibt einige Elektrofahrzeuge im Preisbereich der Kompaktklasse. Allerdings muss man hier deutliche Abstriche bei Ausstattung, Reichweite und Fahrzeug-Größe machen.

Betrachtet man die Betriebskosten, so ist das Wasserstoffauto etwa auf dem Niveau eines Benziners bzw. Diesels. Elektroautos sind auf 100 Kilometer Reichweite gerechnet durch die aktuellen Strompreise etwas günstiger. Allerdings sollte man beim Elektroauto einkalkulieren, dass die Batterie häufig nicht im Kaufpreis enthalten ist, sondern lediglich gemietet wird. Somit ist neben den Energiekosten auch eine monatliche Batteriemiete zu entrichten.

Welche Antriebstechnik ist nun besser?

Betrachtet man die Handhabung beider Antriebstechnologien, so ist das Wasserstoffauto deutlich näher am gewohnten Verbrenner angesiedelt als das Elektroauto. Mit einem dichten Tankstellennetz analog zu Benzin- und Dieseltankstellen müsste sich der Nutzer des Autos in seinem Fahrverhalten nur in Details anpassen. Das Elektroauto überzeugt hingegen durch eine deutlich höhere Effizienz, die vor allem auf die Stromerzeugung zurückzuführen ist. „Grüner Strom“ ist nicht nur wirtschaftlich, sondern auch politisch ein bedeutendes Thema und wird entsprechend gefördert. Als Fazit bleibt somit festzuhalten, dass beide Technologien signifikant aufholen. Welche Technologie sich am Ende wirklich durchsetzt, hängt vor allem durch die Grundsatzentscheidung bzgl. der Infrastruktur und das Fahrverhalten des Nutzers ab.