Auto & Umwelt

Wasserstoffmotor: Hoffnungsträger

Das Urteil klingt vernichtend: Die Experten des Umweltbundesamtes bescheinigen dem Wasserstoff-Motor zwar den Status einer "interessanten Zukunftsvision", doch sehen "auf absehbare Zeit allenfalls einen kleinen Beitrag zur Lösung der anstehenden Umweltprobleme", die durch den Verkehr entstehen. Diese Einschätzung steht im Gegensatz zu den Hoffnungen vieler Autofahrer, die der Wasserstoff-Technologie eine zentrale Funktion zusprechen, wenn es um die Zeit nach Beendigung des Erdölzeitalters geht.

Auch die Autoindustrie scheint mit der Wasserstoff-Technologie erheblicher Hoffnungen zu verbinden, denn mittlerweile haben sich fast alle großen Autohersteller dem Thema zugewandt. Allerdings gelten viele zentrale Fragen als unverändert offen.

Das Prinzip klingt großartig

Ein Auto, das mit einem Wasserstoffmotor fährt, funktioniert im Grunde nicht anders als ein Verbrennungsmotor. Daher wird auch vom Wasserstoffverbrennungsmotor gesprochen, um diese Technologie vom ebenfalls auf Wasserstoff basierenden Brennstoffzellen-Antrieb abzugrenzen. Allerdings werden dort keine Treibstoffe verbrannt, die aus fossilen und endlichen Rohstoffen, sondern Wasserstoff. Der grandiose Vorzug liegt in dem emissionsfreien Betrieb: Statt schädlicher Klimagase und umweltverschmutzender Stoffe kommt nur Wasserdampf aus dem Auspuff.

Das wäre ein geradezu traumhafter Zustand im Vergleich zur Gegenwart, in der Spritfresser die Straßen füllen. Doch ist das bislang wenig mehr als ein großartiges Prinzip, denn es gibt eine Reihe von Widrigkeiten, die der Verwirklichung entgegenstehen. Zunächst aber sollen einige denkbare Vorzüge des Wasserstoffmotors vorgestellt werden.

Vorzüge

Bereits genannt worden ist die vergleichsweise günstige Emissionslage bei Wasserstoffmotoren, die vor allem Wasserdampf und in geringen Mengen Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid ausstoßen. Feinstaub sucht man zudem im Abgas vergeblich. Ein weiterer Vorzug im Gegensatz zum Verbrennungsmotor liegt im höheren Wirkungsgrad, der bis zu 45 Prozent beträgt und weiter über dem liegt, was Benzinmotoren (25 Prozent) erreichen.

Im Vergleich zum Motor mit Brennstoffzelle sind Wasserstoffmotoren kompakter gebaut, eine "Aufwärmphase" ist hier nicht nötig. Mit dem letzten Vorzug erreicht man allerdings bereits einen Problembereich, der die Wasserstoff-Technologie in der Gegenwart (!) aus umweltpolitischen Gesichtspunkten disqualifiziert. Denn Wasserstoff kann (!) aus unterschiedlichen Quellen gewonnen werden, was ein erhebliches Potenzial bezüglich Unabhängigkeit und Flexibilität birgt. Doch ist die Herstellung eines der großen Probleme.

Nachteile / ungelöste Probleme

Das zentrale Problem bildet die Herstellung von Wasserstoff. Dieser kann zwar theoretisch aus regenerativen Energien hergestellt werden, indem der so gewonnene Strom zur Elektrolyse verwendet wird, doch ist das nur hypothetisch. In der Gegenwart wird Strom vorwiegend aus Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen (zu denen auch Kernkraftwerke zählen, denn die verbrauchen knappes und teures Uran, was bisweilen vergessen wird) gewonnen. Damit würde der im Auto saubere Wasserstoff bei der Herstellung erhebliche Mengen Klimagas erzeugen und letztlich keinen Vorzug gegenüber dem Benzin bringen.

Darüber hinaus bestehen mehrere Probleme mit dem Wasserstoff an sich. Dieser hat einen sehr niedrigen Siedepunkt, der bei minus 253 Grad Celsius liegt. Um ihn flüssig zu transportieren, muss der Wasserstoff erheblich abgekühlt werden. Alternativ wird versucht, diesen gasförmig unter hohem Druck zu transportieren. Andere Speicherformen, wie Nanotubes oder Metallhydrid-Speicher sind noch in der Erprobungs-Phase. Das stellt gewaltige Bedingungen an den Transport des Treibstoffes, ebenso an die Lagerung und Betankung. Entsprechend wundert es nicht, dass es in Deutschland defacto keine Tank-Infrastruktur für Wasserstoff gibt. Im Vergleich zu Brennstoffzellen-Antrieben hat der Wasserstoffmotor eine geringere Effizienz, das gilt auch im Vergleich zu Akkumulatoren.

Anwendung

Wenig überraschend ist, dass die bisherigen Anwendungen von Wasserstoff-Verbrennungsmotoren rudimentär und vor allem auf die Erprobung ausgerichtet sind. Marktreife Fahrzeuge wird es nach Einschätzung von Autokonzernen wie BMW und DaimlerChrysler erst ab 2020 geben.

Seit November 2004 gibt es in München eine öffentliche Wasserstoff-Tankstelle. In einigen Großstädten fahren Busse, die Wasserstoff-Verbrennungsmotoren haben – weil diese auf dem Betriebshof betankt werden, schlägt hier die fehlende Infrastruktur nicht negativ zu Buche. Aus dem Hause Mazda kommt der RX-8, das erste Fahrzeug mit Wasserstoffverbrennungsmotor. Interessant ist diese auch, weil er einen Wankelmotor enthält und keinen der sonst üblichen Hubkolbenmotoren.

Auch BMW hat ein serienreifes Modell hergestellt, das eine Art FlexFuel-Fahrzeug darstellt, denn es kann sowohl Wasserstoff als auch Benzin als Treibstoff verwenden. Das stellt ebenfalls eine Antwort auf die mangelhafte Tankstellen-Infrastruktur dar. Der Hydrogen 7 ist allerdings nicht für den Verkauf, sondern allenfalls zum Leasing gedacht. Die Beispiele zeigen, dass der Wasserstoffverbrennungsmotor noch mit vielen Schwierigkeiten zu kämpfen hat und von einem massenhaften Einsatz ein gutes Stück entfernt ist.