Elektroautos vs. Wasserstoffautos, wo liegen die Unterschiede?

Verfasst von am 27.11.2020 - 5 min

Der Umstieg von fossil betriebenen Fahrzeugen (Benzin oder Diesel) auf weniger umweltbelastende Alternativen wirft heute viele Fragen zu Elektroautos und Wasserstoffautos auf. Worin liegen die Unterschiede der beiden Technologien? Welche Vorteile haben sie? Und welche ist die Energie der Zukunft?

Wie funktionieren Elektro- und Wasserstoffautos?

Um Elektroautos mit Wasserstoffautos vergleichen zu können, muss man zunächst verstehen, wie jede Technologie funktioniert.

In einem Elektroauto wird eine Lithium-Ionen-Batterie als Energielieferant verwendet, anstelle des Kraftstoffs, der bei Verbrennungsmotoren zum Einsatz kommt. Die Energie aus dieser Batterie versorgt den Elektromotor, der wiederum die Räder und alle anderen Komponenten des Autos antreibt. Benötigt das Elektroauto neue Energie, wird es nicht von der Zapfsäule an der Tankstelle beliefert, sondern von dem Stromnetz, ähnlich wie ein Telefon oder ein Computer.

Ein wasserstoffbetriebenes Auto funktioniert anders, obwohl es auch einen Elektromotor hat. Im Inneren eines Wasserstoffautos reagiert eine mit Wasserstoff gefüllte Brennstoffzelle mit Sauerstoff, um aus Wasserdampf Strom zu erzeugen. Diese Elektrizität wird dann zum Antrieb des Motors verwendet. Um ein Wasserstoffauto “aufzutanken”, müssen die Drucktanks der Wasserstoff-Brennstoffzelle aufgefüllt werden – das ist an bestimmten Wasserstoff-Tankstellen möglich.

Kangoo Z.E. und ZOE

Elektroautos vs. Wasserstoffautos: das langfristige Potenzial von Wasserstoff

Wasserstoff- und Elektroautos sind umweltfreundlichere Alternativen zu Fahrzeugen, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Bereits 1970 erkannte der Chemiker John Bockris das Potenzial dessen, was er die “Wasserstoffwirtschaft” nannte. Aber was ist mit heute? Warum sind einige Leute davon überzeugt, dass wasserstoffbetriebene Autos langfristig die beste Lösung sind?

Die Kosten und die Infrastruktur von Wasserstoff-Fahrzeugen

Was den Kaufpreis anbelangt, so kostet ein wasserstoffbetriebenes Auto derzeit durchschnittlich 70 000 EUR, zudem variieren die Treibstoffpreise erheblich zwischen den Ländern und Regionen. Doch unabhängig davon, wo Sie leben, sind die Kosten für Wasserstoff beträchtlich: In den Vereinigten Staaten sind sie viermal höher als die eines Elektrofahrzeugs, wie Clean Technica berichtet. Aber das scheint sich zu ändern. Die Kosten für Wasserstoff-Brennstoffzellen sind nach Angaben von Hydrogen Europe in den letzten fünf Jahren um mehr als 80 Prozent gesunken.

In Europa sind Großprojekte für den Einsatz von Wasserstoff in der Entwicklung. In einem Bericht von Hydrogen Mobility Europe wird geschätzt, dass “die Wasserstoffinfrastruktur die konkurrierenden Null-Emissions-Technologien sowohl hinsichtlich der Infrastrukturkosten als auch der Logistik übertrifft. Daher wird Wasserstoff, sobald er in Fahrzeugflotten mit der notwendigen Infrastruktur eingeführt ist, für den Einzelnen wirklich zugänglich werden.

Wasserstoff-Betankung und Reichweite

Weitere Vorteile des Wasserstoffautos sind die schnelle Betankung und die hohe Reichweite. Dies erklärt, warum Renault 2019 angekündigt hat, zwei neue Fahrzeuge in sein Nutzfahrzeug-Angebot aufzunehmen: den Kangoo Z.E. Hydrogen und den Master Z.E. Hydrogen. Beide Fahrzeuge werden mit einer reichweitenverlängernden Brennstoffzelle mit 10 kW elektrischer und thermischer Leistung ausgestattet, die eine Reichweite von mehr als 350 Kilometer (die beste in der Kategorie der Elektro-Vans und leichten Nutzfahrzeuge) bei einer Betankungsdauer von nur fünf bis zehn Minuten ermöglicht. Die schnelle Betankung und die große Reichweite sind wesentliche Vorteile des wasserstoffbetriebenen Autos – darin liegt ihr großes Potenzial für Unternehmensflotten begründet.

Nutzfahrzeug Kangoo Z. E. 33 h2 Wasserstoff

Elektroautos vs. Wasserstoffautos: Strom ist heute marktführend

Als Teil ihrer Umweltpolitik haben einige Länder zukünftige Verbote der Produktion von Hybrid-, Benzin- und Dieselfahrzeugen angekündigt, wie z.B. das Vereinigte Königreich, wo die Frist von 2040 auf 2035 vorverlegt wurde. Noch weiter vorne liegt Frankreich mit einem ab 2024 geltenden Verbot für Diesel-Pkw in Paris. Bis August 2019 hatten bereits 13 europäische Städte angekündigt, dass sie für das nächste Jahrzehnt alle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren verbieten werden. BloombergNEF schätzt, dass bis 2030 Elektrofahrzeuge 40% der Nachfrage in Deutschland ausmachen werden. In den Vereinigten Staaten wird erwartet, dass Elektroautos bis 2040 60% der Verkäufe erreichen werden.

Ladestationen für Elektroautos

Wenn wir Elektroautos mit Wasserstofffahrzeugen vergleichen, ist das Elektroauto derzeit dasjenige, das die meiste internationale Unterstützung erhält. Regierungen auf der ganzen Welt investieren in die Infrastruktur, die für den Einsatz dieser Technologie in großem Maßstab erforderlich ist. In Großstädten wie London und Paris sind Stromtankstellen heute alltäglich, z.B. an Autobahnraststätten, auf den Parkplätzen von Einkaufszentren und auf den Straßen. Auch Haushaltssteckdosen zum Aufladen von Elektrofahrzeugen sind immer häufiger anzutreffen. Einige Regierungen, wie z.B. das Vereinigte Königreich, gewähren Subventionen für den Kauf und die Installation.

Zeit und Kosten für das Aufladen von Elektroautos

Die Zeit und die Kosten für das Aufladen eines Elektrofahrzeugs hängen vom Modell, der Batterie und dem Typ der verwendeten Ladestation ab. An einer öffentlichen Ladestation hat der Renault ZOE zum Beispiel in 30 Minuten eine Reichweite von 80 Kilometern „nachgetankt“. Mit einer Schnellladestation kann diese Reichweite bei gleicher Ladezeit auf 120 Kilometer erweitert werden. Auch die Kosten für das Aufladen eines Elektroautos variieren je nach Größe der Batterie, dem Land und der Art der Ladestation erheblich. In Frankreich kostet ein an der Haushaltssteckdose geladenes Elektroauto, das im Durchschnitt 15 kWh pro 100 Kilometer verbraucht, 2,25 Euro pro 100 Kilometer, im Vereinigten Königreich etwas mehr als 3 Euro. In Deutschland wird die Ladung des Elektroautos pro zugeführter Kilowattstunde verrechnet – dafür zahlt manrund 0,30 Euro, sowohl an normalen als auch an Schnellladestationen. Besonders leistungsstarke Ladestationen sind um etwa zehn Euro teurer – die Kosten können in Roaming-Netzwerken bis zu 0,90 Euro pro Kilowattstunde betragen.

Eines ist unbestreitbar: Strom ist derzeit trotz internationaler Preisschwankungen viel billiger als Wasserstoff. Wenn man dazu noch die Tatsache bedenkt, dass die Kosten für das Aufladen des Elektroautos außerhalb der Spitzenlastzeiten des Stromnetzes noch niedriger sind, ist es leicht zu verstehen, dass das Elektroauto trotz höherer Anschaffungskosten eine solide langfristige Investition ist.

So lange dauert das Aufladen eines Elektroautos

Werden Wasserstoffautos Elektroautos verdrängen?

Basierend auf den hier vorgestellten Ergebnissen des Vergleichs zwischen Elektro- und Wasserstoffautos könnte das Elektroauto als klarer Sieger angesehen werden. Aber das ist nicht ganz richtig. Obwohl Wasserstoff das am häufigsten vorkommende Element der Erde und einer der “saubersten” Treibstoffe ist, steckt die damit verbundene Technologie noch in den Kinderschuhen. Das bedeutet aber nicht, dass Wasserstoffautos keine Zukunft haben.

Anstatt die Unterschiede zwischen Elektro- und Wasserstoffautos hervorzuheben, wäre es wahrscheinlich interessanter, Elektro- und Wasserstoffautos als Teil einer gemeinsamen Lösung zu betrachten. Während die Herstellung einer Lithium-Ionen-Batterie große Mengen CO2 erfordert, hat die Produktion von Wasserstoff das Potenzial, viel weniger energieintensiv zu sein. Und das Schlüsselwort in diesem Zusammenhang ist: Potenzial. Wasserstoffautos und Elektrofahrzeuge sind weniger umweltschädlich als Benzin und Diesel. Wie alle ökologischen Entwicklungen sind sie also eine gute Nachricht für die Umwelt.

Hybridtechnologie: die unmittelbare Lösung?

Wasserstoff- und Elektroautos haben noch einen langen Weg vor sich. Da die Industrie bestrebt ist, den Kohlenstoff-Fußabdruck der Elektrobatterie zu optimieren, und da Wasserstoff in zunehmendem Maße verfügbar wird, besonders im Hinblick auf seine Betankungsinfrastruktur, könnte die Hybridtechnologie eine Alternative bieten. Auch hier hat Renault dieses Potenzial bereits vorweggenommen. Drei Renault-Modelle sind als Hybrid (E-TECH, HEV) und Plug-in-Hybrid (E-Tech Plug-in, PHEV) erhältlich: der neue Clio (HEV), der neue Captur (PHEV) und der neue Megane (PHEV).

 

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