Verband Deutscher Grundstücksnutzer

Batterie, Wasserstoff oder synthetische Treibstoffe?

Verkehrswende: Worum es beim Streit um die Antriebsformen geht

Auch 2030 werden Autos noch größtenteils mit Benzin oder Diesel unterwegs sein Foto: Rainer Große
Auch 2030 werden Autos noch größtenteils mit Benzin oder Diesel unterwegs sein Foto: Rainer Große

Elektromobilität und andere alternative Antriebe fördern: So lautet ein Schwerpunkt des im vergangenen Jahr vorgestellten 10-Punkte-Mobilitätsprogramms des VDGN, das vor allem auf Erfahrungen, Vorschlägen und Anregungen seiner Mitglieder beruht. Dabei wird auch vor einer einseitigen Fokussierung der Politik auf den Batterie-Antrieb gewarnt und für Technologieoffenheit plädiert.

Ein Jahr danach ist die Diskussion über die Antriebe der Zukunft sowohl in der Politik als auch in Fachkreisen im vollen Gange. Batterie, Wasserstoff oder E-Fuels, also synthetische Treibstoffe, wobei das E für erneuerbare Quellen steht?

Beobachter sprechen mitunter schon von einem Glaubenskrieg. Doch worum geht es genau beim Widerstreit der Konkurrenten um eine effektive Reduzierung des Kohlendioxid-Ausstoßes. Und inwieweit stehen sie überhaupt in Konkurrenz?

Elektroauto mit AkkuI
nsbesondere im Pkw-Bereich setzt die deutsche Politik derzeit auf Elektromobilität mit Batterien. Und auch bei den deutschen Autoherstellern liegt der Fokus nunmehr auf batteriebetriebenen Modellen. Volkswagen will sogar ein reiner E-Anbieter werden. Ein Hauptargument ist der Wirkungsgrad. 70 bis 80 Prozent der Ausgangsenergie kommen beim Rad an, weit mehr als derzeit bei Brennstoffzelle und E-Fuels. Und mit Batterie zu fahren, kann auch Spaß machen: kräftige Beschleunigung sowie eine garantiert freie Fahrt in allen Innenstädten.

Die Umweltbilanz von E-Autos ist jedoch sehr differenziert zu betrachten. Elektroautos mit Akku werden oft als „emissionsfrei“ bezeichnet, weil sie im Gegensatz zum Verbrennungsmotor keine direkten Emissionen erzeugen. Allerdings entstehen Kohlendioxid und diverse Schadstoffe heute zumeist noch bei der  Stromproduktion. Das trifft auch auf die energieaufwendige Produktion der Batteriezellen zu, für die zudem eine Reihe wertvoller Rohstoffe benötigt werden. Unter Umweltgesichtspunkten ist vor allem der Abbau von Lithium problematisch.

Schließlich können Elektroautos hinsichtlich der Reichweite noch nicht mit vollgetankten Diesel- oder Benzinfahrzeugen mithalten. Sie sind in der Regel teurer als Verbrenner, und das Aufladen ist nicht immer leicht. Das sind Fakten, die den Verkauf von E-Autos und Plug-in-Hybridfahrzeugen noch immer hemmen.

Wasserstoff-Antrieb
Die alternative Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie hat es jedoch nicht leicht in Deutschland. Nur einige hundert Autos sind aktuell bei uns unterwegs, und das Netz der Wasserstofftankstellen ist bei weitem nicht so dicht wie das der Elektroladesäulen. Die Modellauswahl ist minimal, der Toyota Mirai zum Beispiel kostet etwa 75.000 Euro, und auch die für den Herbst angekündigte zweite Generation der japanischen Limousine wird wohl noch nicht preiswerter.

Dabei sind viele Autofahrer der Wasserstoff-Technik gegenüber aufgeschlossen. Denn eine Reihe von Vorteilen ist nicht zu übersehen. Das Auto ist in wenigen Minuten betankt, bei der Reichweite müssen kaum Abstriche gemacht werden und aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf.

Kritiker führen ins Feld, daß Wasserstoff derzeit meist unter Einsatz von Erdgas sehr energieintensiv hergestellt wird. Die Emission werde also nun verlagert, und der aufgewendete Strom könnte mit besserem Wirkungsgrad gleich in das Batterieauto fließen, heißt es.

Doch das Gas läßt sich auch absolut umweltfreundlich produzieren: Durch Elektrolyse im Power-to-Gas-Verfahren unter Nutzung von überschüssigem Strom aus erneuerbaren regionalen Quellen, zum Beispiel aus Wind- und Solarkraftanlagen.

Und es macht Sinn, wetterbedingt gewonnenen überschüssigen Ökostrom im Wasserstoff langfristig in großen Mengen zu speichern.

Die Bundesregierung sieht das Potential von Wasserstoff derzeit vor allem in Mobilitätsbereichen, in denen die Batterietechnik nicht oder nur sehr eingeschränkt eingesetzt werden kann, zum Beispiel bei Lastkraftwagen im Fernverkehr oder Schienenfahrzeugen auf nicht elektrifizierten Strecken.

In Japan und Südkorea gilt aber auch der Wasserstoff-Pkw als absolut zukunftsträchtiges Modell. Japan will bis 2030 mit staatlicher Förderung 800.000 Brennstoffzellenautos auf seine Straßen bringen, Südkorea bis 2040 sogar 6,2 Millionen Fahrzeuge. Die ko-reanische Hyundai-Gruppe hat das Ziel aus- gegeben, unangefochtener globaler Marktführer bei den Wasserstoffantrieben zu werden.

Auch Toyota bietet seine schnittige Wasserstoff-Limousine weiterhin in Deutschland an und berichtet in seiner Kundenzeitschrift erfreut über solche Projekte wie die „Initiative Wasserstoffregion Landshut e.V.“, die jetzt bis zu 20 Millionen Euro an Fördermitteln vom Bund für den Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur erwartet.

Über ein ähnliches Projekt im Landkreis Barnim bei Berlin haben wir jüngst in diesem Journal informiert. Dort setzt man auf Wasserstoff, der mittels Windkraft aus der Region gewonnen wird, um damit vor allem Nahverkehrszüge, Busse und Abfallsammelfahrzeuge zu betreiben. Da sollte doch auch etwas für private Brennstoffzellenautos abfallen.

Synthetische E-Kraftstoffe
Wasserstoff zählt auch zu den zwei Hauptkomponenten für synthetische Treibstoffe, die sogenannten E-Fuels. In Verbindung mit Kohlendioxid entstehen Kohlenwasserstoffe, die ähnliche Strukturen haben wie solche, die aus Erdöl hergestellt werden. Damit können E-Fuels auch in Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Verwendet man zur Produktion Strom aus erneuerbaren Quellen, wird bei der Verbrennung der E-Fuels nur so viel CO2 ausgestoßen, wie ihnen im Produktionsprozeß aus der Umwelt hinzugefügt wurde. Das Ergebnis wäre ein klimaneutraler Kraftstoff.

Zu den Befürwortern in der Industrie zählt unter anderem Volkmar Denner, Chef der Ro-bert Bosch GmbH, die auf dieser Strecke sehr aktiv ist. In einem Meinungsbeitrag im Berliner Tagesspiegel forderte er jüngst mehr Realitätssinn in der Mobilitätsdebatte unter der Überschrift „Elektromobilität und E-Fuels schließen sich nicht aus“. Eines seiner Argumente ist, daß synthetische Kraftstoffe auch in den bereits vorhandenen Fahrzeugen eingesetzt werden könnten. „Was 2030 auf unseren Straßen fährt, größtenteils mit Benzin-und Dieselmotor, ist heute schon zur Hälfte verkauft. Auch diese Autos müssen ihren CO2-Abdruck verkleinern“, so ein Argument Denners.

Geforscht wird an E-Fuels weltweit. Der Focus berichtet über die kanadische Firma „Carbon Engineering“. Sie stellt bereits auf diese Weise synthetischen Kraftstoff her. Harvard-Professor und Mitbegründer dieses Start-ups David Keith rechnet vor, daß bei einer geplanten industriellen Herstellung des Kraftstoffes etwa eine Million Tonnen CO2 aus der Luft gezogen werden. Das entspreche etwa dem Ausstoß von rund 250.000 Autos oder der „Photosynthese-Arbeit“ von etwa 40 Millionen Bäumen.

Im Lobbyverband der Deutschen Autoindustrie VDA liege man laut Focus aktuell im Clinch, wenn es um die Frage Batterie oder E-Fuel geht. Ist VW mit seiner strikten Batterie-Ausrichtung auf dem richtigen Kurs oder vergibt man da nicht doch eine Chance, bisherige Technologien auf einer neuen Stufe weiter zu nutzen?

Kritiker führen an, daß die Produktion von E-Fuels zu energieintensiv und zu teuer sei, der Wirkungsgrad indes nur gering. Auch regenerativer Strom sei nur begrenzt verfügbar und dürfe nicht vergeudet werden. Anstatt Autos direkt mit Ökostrom anzutreiben, werde dieser erst eingesetzt, um erstmal Wasserstoff und dann daraus Treibstoff herzustellen.

Zudem steht wohl die Befürchtung, daß eine E-Fuel-Alternative den staatlich geförderten Batterie-Kurs in der Pkw-Branche schwä-chen könnte. Allerdings, so räumen auch Kritiker ein: Der Einsatz von E-Fuels könnte eine Alternative für die Luftfahrt sein, denn bisher sind batteriegetriebene Flugzeuge schwer denkbar. Auch Schiffe müßten so extrem große Batterien oder Wasserstofftanks mitführen, daß vom Transportvolumen zu wenig übrig bliebe. Synthetische Kraftstoffe hingegen beanspruchen wegen ihrer hohen Energiedichte nicht mehr Raum als Kerosin oder Diesel und wiegen auch nicht mehr.

Fazit: Batterieantrieb, Wasserstoff und E-Fuels haben eins gemeinsam. Mit ihnen kann man nur klimaneutral fahren oder auch fliegen, wenn ausschließlich grüner Strom eingesetzt wird. Inwieweit sich die unterschiedlichen Technologien weltweit bei Pkw, Lkw, Schienenfahrzeugen, Flugzeugen und Schiffen durchsetzen, hängt wesentlich auch von ihrer technologischen Weiterentwicklung, staatlicher Förderpolitik und internationalen Rahmenbedingungen ab. Auch an Kombinationen wird gearbeitet: In Hybridmodellen können die unterschiedlichen Antriebstechniken noch stärker ihre individuellen Stärken ausspielen. Nicht zuletzt für den Pkw-Käufer wäre es am günstigsten, wenn ihm die Wahl zwischen verschiedenen Technologien bleibt. Nur die eine Lösung wird es im Sinne der Energie- und Verkehrswende mit Sicherheit nicht geben.

Hagen Ludwig

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