Wasserstoff fürs Image

Beispiel BMW und Mercedes

[Recherchestand 2001] Seit Jahren propagieren die Automobilhersteller Wasserstoff als umweltfreundliche Alternative zum Benzin. Die Technik ist reif. Warum kommt sie nicht endlich auf den Markt?

Seit mehr als 20 Jahren arbeiten die Automobilhersteller daran, Benzin durch Wasserstoff zu ersetzen. Wirklich ernsthaft wird die Entwicklung aber erst vorangetrieben, seit Umweltbehörden weltweit mit scharfen Auflagen drohen. Dazu mischt sich ein steigendes Eigeninteresse der Industrie, sich von den knapper werdenden Erdölvorräten unabhängig zu machen. Hohe Benzinpreise wirken sich negativ auf die Bereitschaft zum Autokauf aus.

Die Vorteile von Wasserstoff als Treibstoff liegen auf der Hand: Er läßt sichdurch Elektrolyse preisgünstig und in unbegrenzter Menge herstellen. Dieses Verfahren ist zwar ökologisch nicht optimal, dafür entstehen beim Verbrauch keine umweltschädlichen Rückstände. Wasserstoff verbrennt im Motor zu Wasser. Auch die technischen Rahmenbedingen stimmen:

-    Testwagen haben ihre Alltagstauglichkeit längst bewiesen.
-    Verfahren, um Wasserstoff großtechnisch und damit preisgünstig aus Sonnenenergie zu erzeugen, sind bekannt.
-    Auch der Transport von Wasserstoff ist gründlich erprobt. So werden im Rhein-Ruhrgebiet Chemieunternehmen schon seit Jahrzehnten über eine 210 Kilometer lange Pipeline damit versorgt.
-    In Hamburg und München gibt es bereits erste Tankstellen.
-    Selbst über mangelnde Nachfrage, insbesondere von den Kommunen, können sich die Hersteller nicht beklagen.

Warum wabern dann immer noch Kohlendioxid und Schwefel aus den Auspuffen anstatt unschädlichem Wasserdampf? Der sachliche Grund liegt darin, dass Wasserstoff, insbesondere im gasformigen Zustand, viel Platz benötigt. Zudem verbraucht ein Wasserstofffahrzeug für eine Strecke knapp die vierfache Menge an Treibstoff wie etwa ein Diesel. Den Autofahrern ist nicht zuzumuten, den gesamten Kofferraum als Tank zu nutzen oder alternativ alle 300 Kilometer eine Wasserstoff-Tankstelle anzusteuern.

BMW: Freude am Fahren

Dieses Problem gehen Daimler-Chrysler und BMW auf unterschiedliche Weise an: Die Münchner Autobauer wollen Umweltschutz und Fahrspaß unter einen Hut bekommen. Deshalb haben die Bayern eine Luxuslimousine mit 12-Zylinder-Verbrennungsmotor konzipiert, der mit flüssigem Wasserstoff angetrieben wird. Der BMW 750hl fährt sich wie der entsprechende 12-Zylinder-Benziner, bringt 225 Stundenkilometer auf die Straße, und selbst der satte Motorsound bleibt erhalten.

Die Wasserstoff-Variante des für 2001 angekündigten BMW-ModelIs wird es erst in einigen Jahren zu kaufen geben. Zu groß sind nämlich die Kompromisse, die der Kunde mit der umweltschonenden Luxuskarosse eingehen müsste. Zum einen brauchen die Fahrzeuge 3,7-mal mehr Treibstoff als Benzinautos, so dass der Radius bei normaler Tankgröße eingeschränkt bleibt. Hinzu kommt, dass für BMW gänzlich neue Tankstellen gebaut werden müssen, die in der Lage sind, den Wasserstoff bei minus 235 Grad Celsius flüssig zu halten. Schließlich konterkariert der hohe Energiebedarf für die Kühlung den hohen Anspruch BMWs an die Umweltverträglichkeit der Technik.

Ein Teil der Probleme ließe sich durch Einsatz eines Elektro- statt eines Verbrennungsmotors beheben. Doch damit können sich die sportlichen Bayern nicht anfreunden. Die Eigenschaften eines solchen Wasserstoff-Autos passen nicht zum sorgsam aufgebauten Image. So will BMW seinen gern als „Piloten“ bezeichneten Kunden nicht durch ein leise durch die Straßen schnurrendes Elektroauto die versprochene "Freude am Fahren" vergällen.

Busse sind gut geeignet

Daimler-Chrysler dagegen setzt auf Elektrofahrzeuge, die mit einer als Brennstoffzelle bekannten Gasbatterie angetrieben werden. Hier entsteht durch Elektrolyse von Wasserstoff und Sauerstoff (aus der Luft) ausschließlich Strom und Wasserdampf, der über den Auspuff ausgeschieden wird. Aber auch diese Autos müssen den voluminösen Wasserstoff tanken, der sogar noch mehr Platz als bei BMW braucht, wenn wie geplant auf die Kühlung des Tanks verzichtet wird.

In ihrer Not weichen die Stuttgarter von der reinen Lehre ab und betanken ihren für 2004 angekündigten Necar 5, die Elektrovariante der A-Klasse, mit Methanol. Aus dem Alkohol wird erst während der Fahrt Wasserstoff für die Brennstoffzelle gewonnen.

Ein wesentlicher Grund: Methanol ist bei Raumtemperaturen flüssig und beansprucht dadurch weit weniger Platz als Wasserstoffgas. Laut Daimler fährt der Necar 5 bei einer normalen Tankgröße die üblichen 700 Kilometer mit einer Füllung. Weitere Vorteile sind, dass das bestehende Tankstellennetz leicht auf Methanol umzustellen ist, und auch die Erdölkonzerne einfacher als Treibstofflieferanten mit ins Boot genommen werden können.

Der ökologische Hauptnachteil liegt jedoch darin, dass sich der Ausstoß von schädlichem Kohlendioxid nur geringfügig um etwa 15 Prozent verringert. Solche Werte ließen sich mit weit weniger Aufwand auch mit sparsamen Benzinmotoren erreichen.

Dennoch wird es bereits 2002 Brennstoffzellen-Autos geben, die regelmäßig auf unseren Straßen verkehren. Dann nämlich bringt Daimler-Chrysler Elektrobusse auf den Markt. Die Massenverkehrsmittel sind so geräumig, dass der große Wasserstoff-Tank kein Platzproblem darstellt. Dankbare Abnehmer für die leisen Busse sind die Kommunen.

Daimler-Chrysler geht davon aus, dass die Brennstoffzellen-Technik dennoch keine Rolle dabei spielen wird, das Versprechen der europäischen Automobilindustrie zu erfüllen. Danach soll bis 2008 den Kraftstoffverbrauch und damit auch den CO2-Ausstoß um 25 Prozent gegenüber 1995 gesenkt werden. Hier sind positive Auswirkungen je nach Kundenakzeptanz erst nach dem Jahr 2010 zu erwarten.



Sauberer Brennstoff
[Recherchestand 2001]

Die Automobilhersteller haben sich auf europäischer Ebene zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs von 1995 bis 2008 um 25 Prozent verpflichtet. Wasserstoffautos werden - mangels Attraktivität für die Masse der Käufer - kaum zur Reduktion beitragen können. Dennoch forscht fast die gesamte Industrie in diese Richtung. Einige Beispiele aus den Labors:
 
RENAULT: Unter der Projektbezeichnung "Fever" hat der französische Konzern ein mit flüssigem Wasserstoff betankbares Brennstoffzellen-Auto entwickelt. Der Elektromotor bringt das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit von 120 Stundenkilometer. Eine Tankfüllung reicht für 400 Kilometer. Gemeinsam mit PSA Peugeot Citroen wird eine marktfähige Variante konzipiert, die "spätestens 2010" zu haben sein soll.

OPEL: Die Rüsselsheimer bauen ein Brennstoffzellen-Auto auf Basis des Kleinbusses Zafira. Als Treibstoff verwenden sie flüssigen Wasserstoff, der auf minus 235 Grad Celsius gekühlt werden muss. Das Fahrzeug erreicht eine Spitzengeschwindigkeit von 140 Stundenkilometern und verfügt über eine Reichweite von 400 Kilometern.

FORD: Der Hersteller testet seit 1999 eine Reihe von Fahrzeugen mit der Sammelbezeichnung P-2000 für unterschiedliche Treibstoffarten. Das Spektrum umfasst Elektroautos, modifizierte Verbrennungsmotoren sowie Hybridfahrzeuge. Als Treibstoff kommen gasförmiger und flüssiger Wasserstoff ebenso zum Einsatz wie Erdgas, Biogas, Methanol, Ethanol und Diesel. Erste Brennstoffzellen-Modelle sollen bis 2002 zu erwerben sein.

GREENPEACE: Als Beweis, dass herkömmliche Technik ökologischer sein kann als Elekroautos, hat die Organisation den Motor, das Gewicht und die Aerodynamik des Renault Twingo optimiert. Der so entstandene "Smile" fuhr mit 170 Stundenkilometern etwas schneller als der Twingo, verbraucht aber nur 3,3 Liter auf 100 Kilometer. Greenpeace wendet sich gegen Brennstoffzellen-Autos - besonders wenn sie CO2-haltiges Methanol tanken.


erschienen Februar 2001 in der Nullnummer von Wirtschaftswoche eBusiness