E-Mobility braucht beides Batterien nicht gegen Brennstoffzellen ausspielen

Brennstoffzellenfahrzeuge sind ein notwendiges Element für die E-Mobilität von morgen. Der Treibstoff Wasserstoff lässt sich flexibel aus erneuerbaren Energien herstellen, speichern und transportieren
Brennstoffzellenfahrzeuge sind ein notwendiges Element für die E-Mobilität von morgen. Der Treibstoff Wasserstoff lässt sich flexibel aus erneuerbaren Energien herstellen, speichern und transportieren

Batteriefahrzeuge stehen laut VDI/VDE zu sehr im Zentrum der Diskussion, ohne Brennstoffzellen funktioniert E-Mobility nicht.

Das ist das Ergebnis der neuen VDI/VDE-Studie »Brennstoffzelle für die Elektromobilität von morgen«. Batteriefahrzeuge alleine genügen nicht, um die energie- und umweltpolitischen Ziele der Bundesregierung zu erreichen. Denn brennstoffzellenbasierte Elektromobilität leistet nicht nur einen bedeutsamen Schritt zur Reduzierung der Emissionen von Treibhausgasen, sondern ist noch dazu weitaus einfacher umzusetzen. »Brennstoffzellenfahrzeuge sind ein notwendiges Element für die E-Mobilität von morgen. Der Treibstoff Wasserstoff lässt sich flexibel aus erneuerbaren Energien herstellen, speichern und transportieren«, sagt Martin Pokojski, Vorsitzender des VDI/VDE-Fachausschusses »Wasserstoff und Brennstoffzellen«. Er ist Mitautor der Studie, die die beiden Technologien nach relevanten technischen, ökologischen und wirtschaftlichen Aspekten bewertet. Anstatt nur eine Technologie zu fördern, sollten Politik und Wirtschaft vielmehr auf beide Systeme setzen.  

Einfache Umsetzung, hohe Reichweite, schnell geladen, hohe Nutzlast

Gegenüber Batteriefahrzeugen (BEV) punkten Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) gleich mehrfach: Sie erzielen  erheblich leichter und kosteneffizienter große Reichweiten, ihre Betankungszeiten sind mit dem heutigen Standard für Benzin oder Diesel vergleichbar und wesentlich höhere Nutzlasten sind möglich. »Ein  Vorteil der Wasserstofftechnologie ist auch ihre leichtere Umsetzung, weil vorhandene Strukturen genutzt werden können und bestehende Tankstellen sich entsprechend erweitern lassen«, erklärt Dr. Andreas Schamel, Co-Autor der VDI/VDE-Studie. Schamel weiter: »Die Infrastrukturinvestitionen sind für BEV bei einer geringen Marktdurchdringung zwar geringer als für FCEV. Aber das Bild dreht sich bei einer größeren Marktdurchdringung. Daher könnte eine Mischung beider Systeme – BEV für die kürzeren Strecken und FCEV für Langstrecken – ein Kostenoptimum ergeben.«

Ohne erneuerbare Energien keine CO2-Reduktion

Die gewünschte Reduktion der CO2-Emissionen wird jedoch nur erzielt, wenn der Strom für das Laden der Batterie und die Produktion des Wasserstoffs aus regenerativen Quellen stammt. Prof. Dr. Angelika Heinzel vom Zentrum für Brennstoffzellen Technik in Duisburg und ebenfalls Mitautorin der VDI/VDE-Studie: »Zudem ist es relevant, wie die Rohstoffe gewonnen und die Batterien und Brennstoffzellen hergestellt werden. Sorgfältige Analysen des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen im gesamten Lebenszyklus und eine Erhöhung der Recyclingquote sind ebenfalls unabdingbar. Beide Technologien benötigen Rohstoffe, die nicht unbegrenzt zur Verfügung stehen.«

Wettbewerbsvorteil durch Brennstoffzelle

Neben der energetischen Effizienz des Antriebsstrangs und dem Rohstoffbedarf der Batterie und der Brennstoffzelle hat Heinzel speziell den Ressourcen- und Flächenverbrauch für die benötigten Infrastrukturen – wie Stromtrassen und Ladesäulen, Gaspipelines und Wasserstofftankstellen – im Blick. »Beide Technologien werden in Zukunft in Segmenten des Mobilitätssektors eingeführt: Die Brennstoffzellenfahrzeuge zunächst bei Flottenfahrzeugen und Fahrzeugen mit großer Reichweite. Im Gegensatz zur Batteriefertigung muss die Brennstoffzelle die Hürde zur Serienfertigung noch nehmen, was eine große Chance für deutsche Hersteller sein kann.«

Anreizsysteme und Infrastrukturaufbau notwendig

Die Autoren der Studie sind sich einig: Die Bundesregierung muss schnellstens gleichermaßen für Brennstoffzellen- und Batteriefahrzeuge Anreizsysteme schaffen und  Infrastrukturen aufbauen. »Hierzu zählt die Forcierung des Markthochlaufs von E-Fahrzeugen durch die Umstellung von Fahrzeugflotten, der Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur durch Realisierung der bundesweit einheitlich geplanten 400 Wasserstofftankstellen sowie die Einbeziehung des Energieträgers Wasserstoff in die sektorübergreifende Langzeitstrategie für eine sichere Energieversorgung. Und nicht zuletzt für unsere Wettbewerbsfähigkeit brauchen wir in Deutschland einen zeitnahen Aufbau von Produktionseinrichtungen für Brennstoffzellen und Batterien. Hierfür muss die Politik geeignete Rahmenbedingungen schaffen«, so Pokojski.