Akku, Brennstoffzelle oder beides?

02 Okt 2020

Darum geht´s. Ein schneller Überblick:

  • Die Zukunft der individuellen Mobilität
  • Die Vor- und Nachteile der vorhandenen Konzepte
  • Perspektivenwechsel: Gemischte Lösungen

Wie sieht die Zukunft der individuellen Mobilität aus, unter Berücksichtigung von Prakttikabilität, Umwelt- und Ressourcenschutz? Diskutiert im Forum der Gruppen Umwelt, Zukunft, Mobilität oder Technologie und entwickelt neue Perspektiven!

 

 

Akku, Brennstoffzelle oder beides?

Um es gleich vorwegzusagen, Elektroautos und Fahrzeuge mit Brennstoffzellen widersprechen sich nicht. Beide Konzepte ergänzen sich vielmehr hervorragend. Bei beiden Konzepten werden die Fahrzeuge mit einem Elektromotor angetrieben. Nur die Art der Energiespeicherung ist unterschiedlich. Und daraus ergeben sich unterschiedliche Vor- und Nachteile. Beide eignen sich dafür, Verbrennungsmotoren zu ersetzen – und das sollte das Ziel sein.

Die Öko-Bilanz ist laut einer Studie des Fraunhofer-Instituts ISE aus Freiburg nahezu gleich. Auf Kurzstrecken bis 250 Kilometern sind Elektroautos umweltfreundlicher, bei Langstrecken das Brennstoffzellenfahrzeug.

Vor- und Nachteile von Akkus

Akkus haben den Vorteil, Energie schnell und problemlos zur Verfügung zu stellen. Die Nachteile sind lange Ladedauer, hohes Gewicht, begrenzte Lebensdauer. Das macht Elektroautos tonnenschwer – jedenfalls, wenn sie eine große Reichweite haben sollen. Der lange Nachladestopp ließe sich durch Akku-Tausch erheblich verringern. Alles in Allem schneiden Elektroautos beim C02-Verbrauch aber deutlich besser ab als Verbrenner – wenn man die gesamte Lebensdauer berücksichtigt.

Vor- und Nachteile von Brennstoffzellen

Bei der Brennstoffzelle ist Wasserstoff das Speichermedium. Eine Brennstoffzelle wandelt ihn wieder in Energie um, die zum Antrieb eines Elektromotors verwendet wird. Dabei wird Wasserdampf freigesetzt. Die Vorteile liegen in der schnellen Betankung, der großen Reichweite und dem geringeren Gewicht im Vergleich zum Akku. Nachteil: ist der Tank einmal unvorhergesehen leer, hilft nur Abschleppen, denn Wasserstoff lässt sich nur an speziellen Tankstellen nachfüllen. Beim Elektroauto könnte man immerhin mit einem Ladekabel Chancen haben.

Wasserstoff mit LOHC speichern

Wasserstoff ist zudem leicht entzündlich und hoch explosiv. Allerdings gilt die Technik als relativ ausgereift. Interessant ist auch, das auf Wasserstoff basierende LOHC-Konzept, bei dem das Gas in einem flüssigem Trägermaterial gebunden und bei Bedarf wieder herausgelöst wird. Die höhere Sicherheit und leichte Transportierbarkeit wird allerdings mit geringer Energieeffizienz erkauft.

Ein weiterer Nachteil von Wasserstoff ist, dass es durch Elektrolyse mit hohem Energieeinsatz hergestellt werden muss. Wollten wir alle 47 Millionen Fahrzeuge in Deutschland mit Wasserstoff betreiben, müssten wir unsere Energieerzeugung verdoppeln. Das klingt nicht sehr wahrscheinlich. Allerdings scheint es besser, die Energieversorgung weltweit zu organisieren, so dass Wasserstoff in geeigneten Gebieten mit hoher Sonneneinstrahlung per Elektrolyse hergestellt und zu uns transportiert wird. Falls der Transport in speziellen Gastanks zu aufwändig wäre, ließe sich auch hier wieder LOHC einsetzen, das den Transport so wie bei Dieselkraftstoff ermöglichen würde.

Hybrid-Lösung

Insgesamt wäre wohl ein E-Mobilitätskonzept interessant, das für den Individualverkehr in der Stadt und Umgebung auf leichte Elektroautos mit geringer Reichweite setzt. Für größere Distanzen und Fahrzeuge, die ständig in Bewegung sind (Taxis, LKW) wären dann Brennstoffzellenfahrzeuge die geeignete Alternative. Auch Hybrid-Fahrzeuge mit Akku und Brennstoffzelle sind denkbar. Das gab es sogar schon: der Mercedes „GLC F-Cell“ ein Hybrid-Geländewagen. Die Produktion wurde allerdings 2020 nach weniger als zwei Jahren eingestellt.

 

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