Prof. Maximilian Fichtner, stellv. Direktor am Helmholtz-Institut Ulm sprach mit uns über Brennstoffzellen. Fichtner ist Sprecher des gemeinsamen Batterieclusters POLiS des KIT und der Uni Ulm. Bevor er sich auf Batterieforschung spezialisiert hat, war er 12 Jahre in der Entwicklung von Wasserstoffantrieben tätig.
Fichtner hält Wasserstoff in der Stromversorgung für volatile Erneuerbare, z.T. im Schwerlastverkehr oder bei Schiffen für einen sinnvollen Energiespeicher. Dort gibt es mittelfristig kaum andere Optionen. Die schlechte Effizienz der Wasserstofftechnik spricht allerdings gegen den Einsatz bei PKWs, wo es Alternativen gibt. Bei der Wasserstoff-Erzeugung mittels Strom geht viel Energie verloren. Derzeit hat der Verkehr in Deutschland einen jährlichen Energiebedarf (als Diesel und Benzin) von etwa 770 Terawattstunden (TWh). Bei einer Flotte mit Brennstoffzellen bräuchte man wegen des schlechteren Gesamtwirkungsgrads bis zu 1000 TWh elektrische Energie. Eine rein elektrische Flotte mit Batteriefahrzeugen käme dagegen mit rund 200 TWh pro Jahr aus. Das beinhaltet neben dem Fahren die Stromspeicherung und den Transport.
Zum Klimaschutz muss Wasserstoff mit Öko-Strom erzeugt werden. Ein technischer Elektrolyseur in einem Windpark schafft es, ca. 60% des eingesetzten Stroms in Wasserstoff umzuwandeln. Für den Transport muss dieser mit hohem Druck komprimiert werden, man verliert nochmals 12%. Aufgrund der aufwendigen Lagerung und Betankung des hochexplosiven und unter hohem Druck stehenden Wasserstoffs benötigen Tankstellen Energie.Im PKW-Tank finden sich deshalb 24 bis max. 33% der wertvollen Ausgangsenergie wieder. Hinzu kommt, dass die Rückumwandlung des Wasserstoffs in Strom in der Brennstoffzelle einen Wirkungsgrad von nur 50% hat. Unterm Strich kommen also nur rund 15-18% der eingesetzten Energie am Rad an. Beim Batterieauto sind es in der Gesamtbilanz über 70%.
Hinzu kommt die Betriebsunsicherheit solcher Fahrzeuge, erklärt uns Fichtner. Aufgrund der Explosivität von Wasserstoff muss die Systemdichtigkeit anhand eines engen Sensorennetzes überwacht werden. Das macht Fahrzeuge anfällig gegen Störungen.