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Wasserstoffantrieb: Die wichtigsten Fakten

Das solltest du über Autos mit Wasserstoffantrieb wissen.
Das solltest du über Autos mit Wasserstoffantrieb wissen.
Foto: Getty Images/audioundwerbung
Artikel von: Isa Kabakci
Die Alternativen zu Verbrennern nehmen stetig zu. Unter anderem gehören Autos mit Wasserstoffantrieb dazu. Im Folgenden bringen wir dir diese Technologie näher.

Seit Jahrzehnten dominieren Dieselautos und Benziner die Autolandschaft. Doch seit geraumer Zeit arbeitet man an Alternativen. Dazu gehören nicht nur die Elektroautos, sondern auch Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb. Doch was macht die sogenannten Brennstoffzellenautos so besonders und wie funktioniert die Technologie? Auf diese Fragen gehen wir nachfolgend ein.

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Wasserstoffantrieb: Diese Details solltest du kennen

Wie bereits angeschnitten, werden Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb auch Brennstoffzellenautos genannt. Das hat auch einen durchaus simplen Grund: Die wichtigsten "Bestandteile" sind Wasserstoff und Sauerstoff.

Im Grunde handelt es sich hierbei auch um Elektroautos, da nichts verbrannt wird. Der Unterschied zwischen den klassischen E-Autos und den Brennstoffzellenautos ist folgender: Während erstere mit einer Batterie betrieben werden, sind Autos mit Wasserstoffantrieb auf chemische Reaktionen angewiesen. Die Hauptmerkmale solcher Autos sind eine Brennstoffzelle mit einem Wasserstofftank. Und nun können wir auch darauf eingehen, wie die Fahrzeuge angetrieben werden.

So funktionieren Autos mit Wasserstoffantrieb

Wie bereits erwähnt, handelt es sich bei Brennstoffzellenautos um elektrische Autos. Damit sie überhaupt fahren können, muss zunächst Strom hergestellt beziehungsweise erzeugt werden. Das passiert in der verbauten Brennstoffzelle. Durch die Umkehrung der Elektrolyse reagieren Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser. Das Produkt davon sind Wärme und Energie beziehungsweise Strom (via ADAC).

Um es genauer zu machen: In Fahrzeugen mit Wasserstoffantrieb gibt es PEM (Polymer-Elektrolyt-Membran)-Brennstoffzellen. Die Membran trennt dabei Wasserstoff und Sauerstoff. Durch die Membran können aber lediglich Wasserstoffionen durchdringen. Bei letztere handelt es sich um positiv geladene Protonen, laut Chemie.de. Diese wandern dann zur Kathode, die auch als Minuspol in einer elektrolytischen Zelle angesehen werden kann. Hier reagieren dann die Wasserstoffionen mit dem Sauerstoff zu Wasser. Die Wasserstoffelektronen hingegen kommen nicht durch die PEM, sodass sie den Umweg über die Anode (Pluspol) zur Kathode nehmen. Durch den entstehenden Stromfluss wird der Elektromotor angetrieben, laut Carwow.

Sind Autos mit Wasserstoffantrieb emissionsfrei?

Nun fragt man sich, ob dann Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb überhaupt emissionsfrei sind. Die Antwort kann mit einem "jein" beantwortet werden. Während der Fahrt werden grundsätzlich keine Emissionen ausgestoßen. Lediglich Wasserdampf tritt hier auf. Allerdings muss ja irgendwoher der Wasserstoff kommen. Und das ist auch der Punkt.

Für die Erzeugung von Wasserstoff braucht man nämlich Erdgas. Das Portal enArgus vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI) schreibt hierzu, dass meist durch Erdgasreformierung Wasserstoff gewonnen wird. Dabei wird aus leichten Kohlenwasserstoffen Wasserstoffe erzeugt. Und das funktioniert wie folgt:

Kohlenwasserstoffe reagieren mit Wasserdampf. Dabei entsteht ein Mix aus Methan, Kohlenstoffmonoxid, CO2 und Wasserstoff. In einem sogenannten Reformer wird anschließend Methan bei einer Temperatur von rund 900 Grad Celsius unter Druck mit Wasser zu Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff gewandelt. Schlussendlich wird das Kohlenstoffmonoxid zu Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid umgewandelt. Das erfolgt durch eine Wassergas-Shift-Reaktion, bei der im Gasgemisch, welches zur Synthese eingesetzt wird, der Kohlenstoffmonoxid-Anteil minimiert und der Wasserstoff-Anteil erhöht wird (via Chemie.de).

Vor- und Nachteile der Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb

Nun stellt sich die Frage, welche Vor- beziehungsweise Nachteile Brennstoffzellenautos vorweisen können. Zunächst die Vorzüge:

  • Lokal emissionsfrei
  • Kurze Tankzeit
  • Durchaus sparsam, vor allem durch Rekuperation (Energiegewinnung durch Bremsen)
  • Hohe Reichweite
  • Nicht kälteanfällig

Es gibt auch die negativen Aspekte eines Brennstoffzellenautos. Unter anderem diese:

  • Hohe Anschaffungskosten (im Schnitt rund 70.000 Euro)
  • Wasserstoff kommt nicht natürlich vor
  • Strom wird zur Wasserstoffherstellung gebraucht, der nicht mit regenerativen Quellen erfolgt
  • Tankstellennetz sehr dünn (laut Statista gibt es 2021 lediglich 92 Wasserstofftankstellen)
  • Relativ wenige Automodelle mit Wasserstoffantrieb

Quellen: ADAC, Chemie.de, enArgus via Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, Statista, Carwow

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