Hoffnungsträger H2
9. Februar 2024
Wasserstoff ist einer der großen Hoffnungsträger in Sachen Klimaschutz. Auch in NRW sind schon erste Pkw und Nutzfahrzeuge mit der Brennstoffzellentechnologie unterwegs. Tendenz steigend. Unter welchen Bedingungen aber lohnt sich der Einsatz von Wasserstoff in der Mobilität ökonomisch wie ökologisch wirklich? Und wohin wird die Reise in den nächsten Jahren gehen?
Im Kontext der Antriebswende ist heute häufig von der Brennstoffzellentechnologie die Rede, verspricht diese auf Wasserstoff basierende Antriebsmöglichkeit doch emissionsfreie Mobilität. So funktioniert das Prinzip: Auf der Erde kommt Wasserstoff (H2) vorranging gebunden in Form von Wasser (H2O) vor. Mithilfe von Elektrolyseuren wird Wasserstoff (H2) zunächst vom Sauerstoff (O2) getrennt und dabei elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Mit anderen Worten: Für diesen Prozess benötigt man Strom – der, soll der Wasserstoff grün sein, aus erneuerbaren Quellen stammen muss. Wird der Wasserstoff dann für den Antrieb eingesetzt, läuft der Prozess umgekehrt ab: Mithilfe der Brennstoffzelle oxidiert der Wasserstoff mit Sauerstoff wieder zu Wasser. Dabei wird die chemische Energie zurück in elektrische Energie umgewandelt, die zum Antrieb eines Elektromotors genutzt werden kann.
Auf dem Weg zur Klimaneutralität
„Noch ist die Bedeutung in der Mobilität hierzulande gering. Wenige Fahrzeuge sind bisher mit Wasserstoffantrieb in NRW unterwegs, bei Pkw und Bussen sprechen wir von Stückzahlen im dreistelligen Bereich“, sagt Dr. Manuel C. Schaloske. Er leitet den Bereich Mobilität bei NRW.Energy4Climate, der Landesgesellschaft für Energie und Klimaschutz, die die Aufgabe hat, das Land auf dem Weg zur Klimaneutralität zu unterstützen.
Wasserstoffmobilität: Tendenz steigend
Eine steigende Tendenz in der Nutzung der Brennstoffzellentechnologie ist aber durchaus zu beobachten. Und: „In Nordrhein-Westfalen gibt es viele Akteurinnen und Akteure, die im Bereich Wasserstoff loslegen wollen“, berichtet Schaloske. Zwar kommt es bei der Umwandlung von H2O in H2 und O2 sowie der Umwandlung zurück zu Energieverlusten, sodass sich die Direktnutzung über batterieelektrische Antriebe überall da empfiehlt, wo diese möglich ist. Doch bei der Nutzung erneuerbarer Energien ist eine konstante Stromerzeugung nicht immer möglich. Wasserstoff bietet hier eine klimafreundliche Form der Zwischenspeicherung der Energie. Und insbesondere da, wo es um hohe Reichweiten, energiefressende Topografien und schwere Fahrzeuge geht, bietet die Brennstoffzellentechnologie gegenüber batterieelektrischen Antrieben klare Vorteile: eine höhere Energiedichte, geringeres Gewicht und vergleichsweise sehr kurze Tankvorgänge.
„Es darf nicht darum gehen, zu sagen, diese oder jene Antriebstechnologie ist die einzig richtige. Am Ende müssen die Nutzerinnen und Nutzer selbst entscheiden, welche für den individuellen Zweck die richtige, klimagerechte Option ist.“
Wasserstoffprojekte in NRW
Gerade in Bezug auf Busse und Müllfahrzeuge passiert daher in NRW aktuell schon viel. Busbetriebe und Stadtwerke beginnen, ihre Fahrzeugflotten umzustellen. Der Regionalverkehr Köln etwa, wo man sich am Wasserstoff-Kompetenz-Zentrum schon lange mit den Vorteilen von H2 beschäftigt. Auch die Verkehrsunternehmen in Wuppertal, Duisburg oder Herten setzen auf die zukunftsweisende Technik. Im Rahmen des vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr ausgerufenen Wettbewerbs „HyLand – Wasserstoffregionen in Deutschland“ wurde außerdem die Region Rhein-Ruhr mit dem Ziel des Aufbaus der Infrastruktur und Wasserstoffmobilität im Ruhrgebiet als HyPerformer ausgezeichnet. Ebenfalls im Ruhrgebiet angesiedelt, mausert sich der Duisport zum Leuchtturmprojekt. Hier wird künftig Wasserstoff lokal im Duisburger Hafen produziert, um u. a. in der Binnenschifffahrt genutzt zu werden. Aber auch als Umschlagplatz für Wasserstoff wird der größte Binnenhafen Europas eine Rolle spielen.
Grüner Wasserstoff als knappes Gut
Doch auch diese Technologie hat ihre Grenzen: Der größte limitierende Faktor ist die Tatsache, dass Wasserstoff – das häufigste chemische Element im Universum – in seiner Reinform auf der Erde aktuell noch als knappes Gut gilt. Vor allem dann, wenn er grün sein soll. Denn weder Elektrolyseure noch grüner Strom, der für die Spaltung des Wassers benötigt wird, sind in ausreichender Menge vorhanden. Das bedingt auch die aktuell noch hohen Kosten für Erzeugung und Nutzung. Daher begrüßt Manuel Schaloske, wenn auf politischer und wirtschaftlicher Ebene einzelne Maßnahmen möglichst unbürokratisch umgesetzt werden: „Wir sollten mit der Dekarbonisierung da anfangen, wo es leicht und schnell geht und nicht abwarten“, sagt er. „Je schneller Anlagen und Infrastruktur aufgebaut werden, umso schneller werden die Preise für grünen Wasserstoff fallen.“
Für eine klimaneutrale Mobilität der Zukunft
Und ab ca. 2035, schätzt Schaloske, wird dann genügend grüner Wasserstoff zu moderaten Preisen verfügbar sein. Spätestens dann wird die Brennstoffzelle auch wieder beim Pkw eine Rolle spielen, wobei der Fokus klar auf den Nutzfahrzeugen liegt. Daher ist es wichtig, in Bezug auf Wasserstoff am Ball zu bleiben und das angeeignete Wissen nicht zu verlieren. „Technologieoffenheit spielt weiterhin eine große Rolle“, so Schaloske. „Es wird auch in Zukunft nicht die eine klimafreundliche Antriebsart für alle Mobilitätsbereiche geben. Für gewisse Anwendungen werden auch weiterhin Verbrennungsmotoren benötigt, dann eben angetrieben durch synthetische Kraftstoffe oder Wasserstoff. Es darf nicht darum gehen, zu sagen, diese oder jene Antriebstechnologie ist die einzig richtige. Am Ende müssen die Nutzerinnen und Nutzer selbst entscheiden, welche für den individuellen Zweck die richtige, klimagerechte Option ist.“ Hauptsache, sie alle bringen die Antriebswende im Sinne der Klimafreundlichkeit voran.
