Alternative Antriebe - Fahrzeuge mit Strom und Wasserstoff wollen auf die Überholspur

Der Elektromobilität gehört die Zukunft im Verkehr. Doch setzen sich Brennstoffzellen- oder Batteriefahrzeuge durch?

Bis 2050 will die Schweiz klimaneutral sein. Dafür muss sie die Emissionen im Verkehr drastisch reduzieren. Denn der Transportsektor verursacht rund ein Drittel aller Treibhausgasemissionen.

Grosse Hoffnungen ruhen auf Elektrofahrzeugen. Zu ihnen gehören Batterie- und wasserstoffbetriebene Brennstoffzellenfahrzeuge. Erstere sind bereits etabliert: Rund fünf Prozent der neu zugelassenen Autos in der Schweiz sind rein batteriebetrieben.

Brennstoffzellenfahrzeuge hingegen kamen bisher nicht richtig auf Touren. Jetzt aber sollen auch sie durchstarten. Zumindest, wenn es nach den Tankstellenbetreibern geht. Sie sind Teil des Wasserstoff-Mobilitäts-Sektors, der nun vorwärts machen will.

Akteure des Wasserstoff-Mobilitäts-Sektors

H2 Energy: Das Unternehmen betreibt die zentrale Plattform für die Umsetzung des Mobilitätssystems.

H2 Mobilität Schweiz: Der Förderverein engagiert sich für Aufbau der Wasserstoffmobilität in der Schweiz und den raschen Ausbau der Tankstelleninfrastruktur. Er besteht aus Tankstellenbetreibern, Transportfirmen sowie grossen Einzelhändlern wie Migros oder Coop.

Hyundai Hydrogen Mobility: Das Fahrzeug Joint-Venture von Hyundai Motors und H2 Energy importiert bis ins Jahr 2025 bis zu 1’600 Brennstoffzellen-Lastwagen.

Hydrospider: Das Gemeinschaftsunternehmen von Alpiq, H2 Energy und Linde übernimmt die Wasserstoffversorgung in der Schweiz. Es betreibt bei Gösgen die erste grosse Elektrolyseanlage der Schweiz für die Herstellung von grünem Wasserstoff

Bis Ende Jahr sollen schweizweit 50 Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge im Einsatz stehen – bis 2025 sollen es gar 1600 sein. Zudem werden momentan erste Wasserstoff-Tankstellen eingeweiht.

Wasserstoff – das Benzin von morgen?

Auf dem Weg zu einer erneuerbaren Mobilität ist Wasserstoff zentral. Das sagt Rolf Huber, Verwaltungsratspräsident von H2 Energy. Alleine könnten Batteriefahrzeuge die fossilen Antriebe nicht ersetzen: «Wenn alle ihr Auto an der Steckdose laden, kollabiert das System.»

Besonders bei schweren Nutzfahrzeugen führe kein Weg vorbei am Wasserstoff. Denn dank der hohen Energiedichte von Wasserstoff, einem seiner gewichtigen Vorteile, bleibt viel Platz für die Fracht. Zudem können die Fahrzeuge innerhalb weniger Minuten aufgetankt werden.

Brennstoffzellenfahrzeug

Das Herz des Wasserstoff-Fahrzeugs ist die Brennstoffzelle. In diesem kleinen Kraftwerk wird Sauerstoff aus der Luft mit gasförmigem Wasserstoff aus dem Tank gemischt. Dabei entsteht Strom, womit sich der Elektromotor antreiben lässt. Das Restprodukt Wasser kommt als Wasserdampf aus dem Auspuff.

Entsprechend gross sei das Potenzial in diesem Sektor, so Martin Osterwalder, Verwaltungsrat des Tankstellenbetreibers Osterwalder St. Gallen: «Für einen Grossteil der schweizweit 40'000 Nutzfahrzeuge ist Wasserstoff eine sehr gute Alternativtechnologie.»

Batteriefahrzeuge in der Pole Position

Jörg Beckmann, Geschäftsführer des Verbandes Swiss eMobility, widerspricht diesen Einschätzungen: «In den nächsten Jahrzehnten sehe ich in der Schweiz keine Anwendungsmöglichkeiten für Brennstoffzellenfahrzeuge, auch nicht im Schwerverkehr.»

Denn die Distanzen in der Schweiz seien so kurz, dass batterieeleketrische Fahrzeuge ausreichten. Dazu seien sie klar günstiger und erst noch energieeffizienter und ökologischer.

Umweltbilanz von Personenwagen

Forscher des Paul Scherrer Instituts haben in einer Studie die Umweltauswirkungen von Personenwagen mit verschiedenen Antrieben verglichen (inklusive Emissionen bei der Herstellung der Fahrzeuge).

1. E-Auto, Batterie-elektrisch (Schadstoffausstoss in Gramm CO2-Äquivalent pro gefahrenem Kilometer: 122.2)
2. Brennstoffzelle (186.6)
3. Erdgas (199.4)
4. Diesel (233.8)
5. Benzin (293.7)

Gemäss der Studie sollte wegen des Klimaschutzes auf den Batterie-elektrischen Antrieb gesetzt werden. Zwar ist die Bilanz vor den ersten gefahrenen Kilometern schlechter als bei anderen Fahrzeugen – wird aber mit CO2-armem Strom im Vergleich immer besser, je mehr man damit fährt.

Als klimatisch zweitgünstigster Antrieb zeigt sich in der Studie derzeit die Brennstoffzelle – wenn die Voraussetzungen stimmen. Entscheidend ist, wie der Wasserstoff hergestellt wurde: Stammt er aus Elektrolyse – also der Aufspaltung von Wasser mittels Strom in Sauerstoff und Wasserstoff – und wird diese mit Solarstrom durchgeführt, ist er klimaneutral.

Entsprechend mache der Aufbau eines Wasserstoff-Ökosystems in der Schweiz keinen Sinn. «Die volkswirtschaftlichen Kosten sind zu hoch.»

Platz für beide Technologien

Aber auch Beckmann weiss: Wasserstoff ist ein Grundbaustein in der anstehenden Energiewende im Verkehr. Denn er kann überschüssige Energie aus erneuerbaren Quellen speichern. Und sein Einsatzbereich geht weit über den Strassenverkehr hinaus. Wasserstoff hat grosses Potenzial im Schiffs- und Luftverkehr – auch als Grundstoff für synthetische Treibstoffe.

Welcher Antrieb sich aber im Strassenverkehr durchsetzt, ist auch für den Bund schwer einzuschätzen. Er fördert beide Technologien, mitunter in Anbetracht des heterogenen Mobilitätsmarktes.

Gemäss Christoph Schreyer vom Bundesamt für Energie wird die battrieelektrische Mobilität bei den Personenwagen die Nase vorn haben. Im Schwerverkehr über weite Strecken indes ortet er Potenzial für den Wasserstoffantrieb.

Vieles dürfte davon abhängen, welche technologischen Fortschritte die beiden Antriebssysteme in den kommenden Jahren machen und wie wirtschaftlich sie sind. Und nicht zuletzt auch, zu welchem Preis sie angeboten werden.