Elektromobilität

Wasserstoffauto oder Elektroauto - was ist wirklich umweltfreundlicher?

von Jennifer Grasshoff

Wasserstoff- gegen Elektroauto: Beide Systeme haben ihre Vor- und Nachteile. Aber ist die Brennstoffzelle wirklich umweltfreundlicher als der E-Antrieb?

Zwei Autos auf einer Straße, die von Wald und einem Bergfluss gesäumt ist.
Ein Kopf-an-Kopf-Rennen: Welcher Antrieb gewinnt das Rennen um die Umweltfreundlichkeit: Wasserstoff- oder Elektroauto? Foto: Unsplash/Shai Pal

Das erfahren Sie gleich:

  • Warum Autos mit Brennstoffzelle ebenfalls Teil der Elektromobilität sind
  • Weshalb Wasserstoff noch einen großen Nachteil gegenüber Strom hat
  • Wieso Wasserstoffautos ein wenig umweltfreundlicher sind als Elektroautos – und wie die Forschung sie immer nachhaltiger macht

Das Thema Elektromobilität ist allgegenwärtig. Die Autohersteller bringen immer mehr Elektroautos auf den Markt, und an vielen Ecken des Landes stehen mittlerweile Ladestationen, an denen die E-Autos aufgeladen werden können. Neben diesen batterie-elektrischen Elektroautos gibt es aber noch eine andere Form der Elektromobilität: Autos mit Brennstoffzelle.

Auch die Brennstoffzelle ist Elektromobilität

Der Unterschied zwischen batteriebetriebenen Autos und Wagen mit Brennstoffzelle ist, dass der Motor in E-Autos mit dem Strom aus der Batterie angetrieben wird; Brennstoffzellenautos tanken Wasserstoff.

Innerhalb der Brennstoffzelle findet zwischen Wasser und Sauerstoff eine chemische Reaktion statt, die den Wasserstoff in Strom umwandelt, wodurch der Elektromotor auf Touren kommt.

Die Abdeckung der Tankstellen wird immer weiter ausgebaut. Ein Blick auf die Wasserstoff-Karte zeigt: Neben Deutschlands Großstädten können die alternativen Elektroautos mittlerweile auch in kleineren Städten wie Geiselwind, Münster oder Potsdam betankt werden. Aber ist Wasserstoff auch günstiger als Strom?

Großer Nachteil: Der Preis

Im Jahr 2018 ist der Preis von einem Kilogramm Wasserstoff auf 9,50 Euro festgelegt. Wird eine durchschnittliche Strecke von 400 Kilometern zurückgelegt, müssen Sie vier bis fünf Kilogramm Wasserstoff tanken. Somit kostet der Tank zu diesem Zeitpunkt ungefähr 38,00 Euro. Für die gleiche Reichweite mit einem Elektroauto kommen Sie hingegen auf knapp 18,00 Euro.

Eine der wenigen Wasserstofftankstellen in Deutschland.
Bisher gibt es noch sehr wenige Wasserstofftankstellen – das könnte sich aber künftig ändern. Foto: aio

Pro 100 Kilometer verbrauchen E-Autos in etwa 15 Kilowattstunden. Ein Auto mit Brennstoffzelle verbraucht somit nur knapp weniger als eines mit Verbrennungsmotor. Ganz klar ein Nachteil. Genauso teuer ist zu diesem Zeitpunkt die Herstellung und Forschung der Alternative zu batteriebetriebenen Elektroautos. Das liegt vor allem am teuren Platin, welches aktuell zur Aufspaltung des Wasserstoffs benötigt wird.

Großer Vorteil: Die Ladezeit

Das Problem scheinen Forscher aus den USA nun aber behoben zu haben. Wissenschaftlern der University of Wisconsin ist es gelungen, ein Kobalt-Eisen-Gemisch als neuen Katalysator für das Aufspalten des Wasserstoffs zu gewinnen. Elektrischer Strom lässt sich dadurch fast genauso schnell erzeugen wie mit Platin.

Das senkt künftig nicht nur die Kosten für ein Wasserstoff-Auto, es bedeutet schon fast eine Revolution der Elektromobilität. Denn der größte Vorteil der Brennstoffzelle gegenüber einer Lithium-Ionen-Batterie ist die Ladezeit. Während der Akku eines E-Autos oft mehrere Stunde zum Laden braucht, ist das gleiche Ziel mit dem Wasserstoff-Elektro-Antrieb bereits nach wenigen Minuten erreicht. Ein Brennstoffzellen-Auto erreicht nach drei Minuten tanken eine Reichweite von 500 Kilometern und alles, was hinten raus kommt, ist Wasserdampf.

Wasserstoff- gegen Elektroauto

Die Elektromobilität umfasst nicht nur die Autoindustrie – von der Brennstoffzellen-Technik profitieren alle Fahrzeuge. Bahnen, Züge, Busse, Schiffe, LKW und Co. sind viel schädlicher für unsere Umwelt als Autos. Umso besser, dass auch diese Fahrzeuge künftig auf ihre Verbrennungsmotoren verzichten könnten und es zum Teil schon machen. So sind beispielsweise die ersten Züge mit Wasserstoffantrieb bereits auf den Schienen unterwegs.

Aber wie steht es denn jetzt um die Umweltfreundlichkeit der beiden Antriebe. Auch wenn die Energie für E-Autos bisher aus dem allgemeinen Strommix stammt – der momentan nicht so grün ist, wie sich Klimaschutzexperten das wünschen – haben bereits mehrere Studien gezeigt, dass das Elektroauto im Laufe seines Lebens weitaus umweltfreundlicher ist als Diesel- oder Benzinfahrzeuge. Experten schätzen die CO2-Emissionen bei einem Elektroauto auf 125 bis 160 Kilogramm pro Kilowattstunde.

Und auch bei der Herstellung von Wasserstoff fällt noch immer mehr CO2 an, als es für die umweltfreundliche Alternative zum Verbrenner wünschenswert wäre. Der Großteil der Gewinnung von Wasserstoff basiert auf Erdgas. Denn Wasserstoff kommt nicht in der Umwelt vor, muss daher aus Wasser und Erdgas gewonnen werden. Das lässt den CO2-Ausstoß steigen.

Kleine Unterschiede bei der Umweltfreundlichkeit

In einer Untersuchung zu alternativen Antrieben zeigte Daimler vor einiger Zeit, dass die CO2-Emissionen bei einem Batterie-Auto auf 100 Kilometern etwas höher sind als jene bei einem Wasserstoffauto:

  • CO2-Emission bei Batterie-Auto und gefahrenen 100km = 21,99 Kilogramm
  • CO2-Emmision bei Wasserstoff-Auto und gefahrenen 100km = 16,05 Kilogramm

Verschiedene Unternehmen investieren jedoch viel Geld in die "grüne" Wasserstoff-Produktion mit regenerativer Energie. Angeblich soll die Herstellung von vier Tonnen am Tag bereits ab 2020 komplett CO2-neutral sein, wie die norwegische Hy2gen AG in einer Pressemitteilung von September 2018 bekannt gab.

Ein Fjord mit klarem Wasser in der Mitte und hohen Bergen am Rand.
Die Brennstoffzelle ist ein wenig besser als der E-Auto-Akku – das zeigen Untersuchungen zur Umweltfreundlichkeit der beiden Antriebe. Foto: Unsplash/Ferdinand Stöhr

Auch in der E-Mobilität arbeiten Hersteller daran, dass die batteriebetriebenen Elektrofahrzeuge grüner werden und der Strom immer mehr aus erneuerbaren Energien stammt. Es ist viel in Bewegung – bei Wasserstoffautos und bei Elektroautos. Je nachdem, wie es ab 2020 weitergeht, hat die Brennstoffzelle die Nase vorn.

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