Hat Wasserstoff für Verbrennungsmotoren eine Zukunft?
Elektro Autos haben ja keine gute Zukunft.
10 Antworten
E-Autos haben eine gute Zukunft, viel mehr ist die Frage ob Wasserstoff überhaupt eine Zukunft hat.
Aktuell gibt es in Deutschland fast 400 Wasserstoff-Fahrzeuge in mittlerweile fast 30 Jahren wo es diese Fahrzeuge zu kaufen gibt, aber über 500.000 E-Fahrzeuge und das in nur 15 Jahren. Das Rennen ist quasi schon gelaufen.
Wasserstoff für Verbrennungsmotoren halte ich für ein Nischenprodukt
Letztlich hast du ja folgende Möglichkeiten, emissionsfrei zu fahren:
- Wasserstoff im Otto-Kreisprozess (modifizierter Benzinmotor) verbrennen - ist nicht 100% frei von Abgasen, da immer noch minimal Schmierstoffe mit verbrannt werden und durch die Hitze immer noch aus Stickstoff und Sauerstoff aus der Umgebungsluft Stickoxide entstehen können. Aber es ist sauberer, als fossiler Brennstoff und man muss als Enthusiast nicht auf den Motor-Sound verzichten. Jetzt muss man nur noch die Verbrennung in den Griff kriegen, so trivial wie beispielsweise Flüssiggas ist das nicht - aber man arbeitet immer noch dran und Toyota hat ein Concept Car für die Rennstrecke, das für das besagte Einsatzgebiet funktioniert. Alltagstauglichkeit lässt noch auf sich warten.
- Wasserstoff in der Brennstoffzelle umwandeln, was im Prinzip ein E-Auto ist und auch noch ein paar Batterien für die Rekuperation mit sich trägt (nicht umsonst basiert der Toyota Mirai auf dem Prius)
- Viele Batterien aufladen und während der Fahrt entladen
Jetzt ist die Frage, wie speichert man die Energie.
Du schreibst den Elektroautos im Sinne von Batterie-Bombern keine große Zukunft zu. Ich auch nicht. Ich hatte mich vor einiger Zeit mal mit dem Mitarbeiter eines unserer Lieferanten unterhalten, dessen Sohn gerade Chemie studiert und seine Abschlussarbeit im Bereich Feststoffbatterien macht. Der bezeichnet die aktuellen Lithium-Zellen als einfach nur schlecht und Feststoffbatterien auch nur als bessere Zwischenlösung, wenn auch deutlich besser, als Lithium-Batterien.
Eigentlich haben die Batterien nur Nachteile:
- Herstellung und Recycling energetisch sehr aufwendig, Verwendung vieler hochgiftiger Rohstoffe
- Feuergefahr bei Lithium-Zellen (selbst wenn man die spontane Selbstentzündung in den Griff bekommt, wenn die einmal brennen, bekommt man die nicht mehr gelöscht und muss das Auto über Tage in einen mit Wasesr gefüllten Container tauchen, weshalb E-Autos in immer mehr Parkhäusern die Zufahrt verweigert wird) (wird besser bei Feststoffzellen)
- Lange Ladezeit (wird etwas besser mit Feststoffzellen, aber immer noch lang)
- Begrenzte Reichweite bei Lithium (Feststoffzellen sind ziemlich vielversprechend)
- Schleichende Entladung
- Strom kann nur begrenzt lokal erzeugt werden, Stromtransport über lange Strecken hat hohe Leitungsverlust
Parallel forscht man Supercaps, also Hochleistungskondensatoren. Die sind gerade beim Thema Laden noch mal schneller, allerdings begrenzt einen hier auch der Leitungsquerschnitt. Wenn man 70kW laden will, muss man in einer Batterie wie auch einem Supercap 70kW laden. Will man das in einer Stunde schaffen, fließen bei 500V mal geschmeidige 140A. Will man es in der Zeit von zwei Tankfüllungen, also 6 Minuten, schaffen, fließen 1400A - da müsste man ein elefantenbeindickes Kabel ans Auto anschließen, oder aber die Ladespannung in den kV-Bereich erhöhen.
Wasserstoff hingegen kann man überall auf der Welt herstellen und verlustarmer transportieren. Wasserstoff ist zwar leicht flüchtig und somit aufwendig zu transportieren, aber relativ verlustarm zu transportieren. Dafür hat man derzeit noch größere Verluste bei der Erzeugung, weil man natürlich erst mal Strom zur Elektrolyse einsetzen muss (nicht sonderlich effizient, dafür dürften die Verluste kompensiert werden, wenn man beispielsweise Stromtransport aus der Saudi-Arabischen Wüste, wo man Unmengen Solarstrom herstellen könnte, vs. Wasserstoffverbrauch aus der gleichen Gegend vergleicht). Der Transport wird noch leichter, wenn man den Wasserstoff in LOHC (Liquid Organic Hydrogen Carrier) bindet. Getankt wird dann der pure komprimierte Wasserstoff (schon vorher aus dem LOHC gelöst) oder halt eben LOHC, das im Auto katalytisch zerlegt wird (verbrauchtes LOHC abpumpen und frisches mit Wasserstoff reinpumpen, altes LOHC wieder zum Lieferanten zurück und mit Wasserstoff anreichern).
Die Akzeptanz von Wasserstoff wäre sicher deutlich größer, weil man vergleichsweise lange tankt, wie bei einem Benziner oder Diesel und nicht ewig laden muss, was für Langstreckenfahrer ein wichtiges Argument ist. Rekuperation mit wenigen Batterien ist möglich.
Jetzt ist nur noch die Frage, Elektromotor und Brennstoffzelle oder Verbrenner. Sofern der Verbrenner vernünftig funktioniert, und daran arbeiten einige Firmen immer noch, sicher eine gute Low-Budget-Alternative oder aber für Enthusiasten (ein brabbelnder Mustang V8, bei dem nur Wasser aus dem Auspuff tropft... ein Traum!), während eine in größeren Mengen gebaute und entsprechend langsam preiswerter werdende Brennstoffzelle wohl die meisten Leute mit dem Vorteil der E-Motoren (Drehmoment ab der ersten Umdrehung, schön leise) überzeugen dürfte. Und das geilste ist: Die teilen sich eine Zapfsäule.
Ich finde Elektro als Interimslösung gut, weil ohne die Batterie-Bomber würde es keine Weiterentwicklungen wie Brennstoffzellen oder Supercaps geben, aber auf Dauer sehe ich eher Wasserstoff und da durchaus eine Daseinsberechtigung für Verbrenner und Verstromer (also Brennstoffzelle).
Danke für die lange Antwort. Ich hoffe auch das Verbrenner bleiben weil man dann auch mehr Spaß im Leben hat wenn man als Auto Liebhaber den Sound hört. Es würde dann einfach was fehlen.
> Wasserstoff für Verbrennungsmotoren
eher nicht, ich tippe eher auf die Brennstoffzelle. Noch ein bisschen technischer Fortschritt, und sie hat den besseren Wirkungsgrad. Beim Verbrennungsmotor ist kaum noch Verbesserung möglich.
Im PKW sehe ich für Wasserstoff aber keine Zukunft. Eventuell Methanol-Brennstoffzelle, aber die liegt so weit in der Zukunft, da gibt es vielleicht auch gar keine PKW mehr.
Nein. Die nötigen Tanks wären zu groß, der Verbauch und Unterhaltskosten wären zu hoch, der Verschleiß durch Wasserstoffversprödung und Ölverdünnung kommt noch hinzu.
Vorausgesetzt es finden sich gute Verfahren zur Herstellung und Speicherung, dann ja.