Wenn es um die Frage „Batterie oder Brennstoffzelle“ geht, dann scheint die Automobilindustrie ihre Antwort gefunden zu haben. Während es in Sachen Elektromobilität aktuell mit viel Elan vorangeht, ist die Brennstoffzelle für die meisten Autohersteller nur bedingt interessant. Dabei hätte sie durchaus sinnvolle Einsatzszenarien. Diese liegen vor allem bei Fahrzeugen mit großer Reichweite.


Brennstoffzellen gewinnen auf langen Strecken

In einer neuen Studie des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) wird der ökologische Fußabdruck von Brennstoffzellen und klassischen Elektrofahrzeugen mit Batterie verglichen. Dafür haben die Forscher die erzeugten Treibhausgas-Emissionen (THG) bei Herstellung, Betrieb und Entsorgung von Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen über eine Laufleistung von 150 000 Kilometern untersucht.


Das Ergebnis: Elektrofahrzeuge mit einer Reichweite von bis zu 250 Kilometer sind schwer zu schlagen, wenn es um den ökologischen Fußabdruck geht, so die Forscher. Grund hierfür ist die hohe Effizienz dieser Fahrzeuge. Das ändert sich aber bei Fahrzeugen mit hoher Reichweite, für die große Batteriepacks benötigt werden. Derartige Modelle wie die Fahrzeuge von Tesla oder auch der Audi E-tron schneiden in Sachen ökologischer Fußabdruck schlechter ab. Sobald die Batteriekapazität über 50 Kilowattstunden wächst, wirkt sich die energieintensive Produktion der Batteriezellen negativ auf die Ökobilanz aus.

Wenn es um Langstrecken geht, so resümieren die Forscher, sind wasserstoffbetriebene PKW mit Brennstoffzellen im Vorteil. Die Herstellung und das Recycling einer Einheit aus Brennstoffzelle und Wasserstofftank erzeuge etwa so viele CO2-Emissionen wie die Herstellung eines Elektroantriebs samt Batterie mit 40-50 Kilowattstunden. Wenn größere Batteriepacks hergestellt werden, werden somit deutlich mehr CO2-Emissionen verursacht als bei der Herstellung eines wasserstoffbetriebenen Antriebs.

Die Energiequelle ist entscheidend

Wenn es in die Nutzungsphase geht, ist die Quelle für Strom und Wasserstoff entscheidend. Aber auch, wenn ein Brennstoffzellenfahrzeug ausschließlich mit Wasserstoff aus der Erdgas-Reformierung betrieben wird, liegt der ökologische Fußabdruck über die Nutzungsdauer unter dem eines Batteriefahrzeugs mit einer Batterie mit einer Kapazität von 90 Kilowattstunden. Und im Vergleich zu Dieselfahrzeugen ist das Wasserstofffahrzeug ab 100.000 Kilometern deutlich klimafreundlicher. Wenn der Wasserstoff ausschließlich mit Windenergie erzeugt, gewinnt das Brennstoffzellenauto bereits ab 40.000 Kilometern. Allerdings ist nachhaltig erzeugter Wasserstoff aktuell noch ziemliche Mangelware.

Ein Batteriefahrzeug mit einer Kapazität von 90 Kilowattstunden fährt ab 75.000 Kilometern umweltfreundlicher als ein Diesel. Legt man den aktuellen Strommix mit seinem hohen Kohleanteil zugrunde, muss der Stromer sogar 150.000 Kilometer zurücklegen, um im Vergleich zum Diesel auf eine positive Klimabilanz zu kommen.

Batterie und Brennstoffzelle ergänzen sich

Das Ergebnis der Studie legt nun keinesfalls nahe, dass die Brennstoffzelle dem batteriebetriebenen Fahrzeug überlegen ist. Vielmehr könnte man das Ergebnis so lesen, dass beide Antriebsarten sich im Grunde ideal ergänzen. Während auf kurzen Strecken keiner so umweltfreundlich unterwegs ist wie batteriebetriebene Fahrzeuge mit einer Kapazität von unter 50 Kilowattstunden, sind Brennstoffzellen auf Langstrecken deutlich überlegen.

via Fraunhofer ISE

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4 Kommentare

  1. Robin

    25. Juli 2019 at 20:39

    Die Hinweise verdichten sich, dass kleine, günstige Stadt-eAutos mit 1-2 Sitzen die Wahl für die allermeisten Fahrten sind, die dann ergänzt werden durch größere Wasserstoffautos (Mietbar) für längere Strecken. Nur dem Ferienwahnsinn muss man irgendwie beikommen, sonst kauft keiner die kleinen Flitzer.

  2. Stephan

    25. Juli 2019 at 21:42

    Leider werden in dem Bericht die Kosten für die Erstellung der Infrastruktur für die Verteilung und Herstellung von Wasserstoff nicht berücksichtigt. Stromverteilnetze gibt es lückenlos ebenso wie die Stromerzeuger. Dieser Vorteil des Batteriebetriebenen Fahrzeugs macht noch einmal einiges aus so das das Wasserstoffauto erst ab wesentlich längeren wie Strecken als angegeben sinnvoll ist. Für LKW und Busse jedoch eine Option.

  3. Peter

    27. Juli 2019 at 00:03

    Für diejenigen die nicht die Möglichkeit haben ein Elektrofahrzeug zuhause oder auf der Arbeit zu laden ( das dürften die meisten sein ) sind die Nachteile so groß, das ich befürchte das die Batterie elektrischen Autos ein riesen Flop werden. Außerdem werden sich die meisten die längeren Zwangspausen für’s Laden auf längeren Strecken nicht schönreden. Wenn Politik und Automobilwirtschaft sich auf Wasserstoff Fahrzeuge konzentrieren würden, so dass diese bezahlbar würden wäre ein Gelingen der Energiewende im Automobilsektor viel wahrscheinlicher, da es dann keine solchen Nachteile gäbe. Diejenigen die sich momentan so begeistert über Batterie elektrische Autos äußern dürften noch Enthusiasten sein. Der Großteil der Autofahrer hat sich vermutlich noch gar nicht richtig mit dem Thema beschäftigt.

  4. Stephan

    27. Juli 2019 at 22:09

    Das entscheidende ist die Effizienz. Denn es geht ja auch um die Reduzierung von CO2 und da schneidet der Betrieb mit Batterie wesentlich besser ab als Wasserstoff oder ähnliche e-fuels.
    Bei einem Elektroauto kommen 80% der erzeugten Leistung am Rad an, bei e-fuel / Wasserstoff sind es nur noch 10-15%. Solange nicht ausreichend CO2-arme Energie zur Verfügung steht ist das reine Verschwendung von Kapazitäten. Die Preise werden sinken wenn erst einmal ausreichend E-Fahrezeuge produziert werden und immer weniger Verbrenner.

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