Ein Wölkchen Wasser-Dampf

Wasserstoff im Tank und Sauerstoff aus der Luft verbinden sich zu Wasser. Die Brennstoffzelle gilt als sauberste Antriebslösung. Doch wo bleibt das Auto?

Diesen Sommer wird Honda seinen FCX Clarity auf Kaliforniens Straßen loslassen und damit für weltweites Aufsehen sorgen. Denn der Japaner spuckt keine stinkenden Abgase mehr, sondern lässt feinste Wölkchen reinsten Wasserdampfes verpuffen. Und bereits ein paar Wochen vorher, nämlich Anfang Juni, wird zumindest die österreichische Presse über einen ähnlichen Event berichtet haben: Am Hycenta Graz, Österreichs einziger Tankstelle für Wasserstoff, soll medienwirksam ein Brennstoffzellen-Auto von BMW betankt und vorgeführt werden.

Mit beiden Inszenierungen wird einmal mehr der Aufbruch in das Wasserstoff-Zeitalter gefeiert. Zweifellos hat die Brennstoffzellen-Technologie und ihre konkrete Anwendung in den letzten Jahren Fortschritte gemacht. Doch damit täuscht man sich wahrscheinlich auch über die großen Herausforderungen hinweg. Das Auto von Honda wird etwa für rund 600 Dollar zu leasen sein (für eine ausgewählte Kundschaft) und das hat einen guten Grund: Die Brennstoffzelle macht das Fahrzeug zu einem wahren Schmuckstück - das rund 1,5 Millionen Euro wert wäre. Der Leasing-Preis für die Kleinserie hat also eher symbolischen Charakter.

Auch die frühsommerliche Vorführung in Graz ist zeitlich gut gewählt. Bei winterlichen Minusgraden wäre der Wasserstoff-Motor vielleicht auch noch angesprungen - oder aber auch nicht. Tatsächlich arbeiten die Brennstoffzellen nur in einem begrenzten Temperaturfenster optimal. Unter extremeren klimatischen Bedinungen - wenn es sehr heiß oder kalt ist - leidet der Motor.

Die Langlebigkeit der Brennstoffzellen stellt damit ein zentrales technisches Problem dar. Die Techniker (und wohl auch die potenziellen Kunden) messen die Ausdauer der Wasserstoffmotoren natürlich an der sehr hohen Lebensdauer der heutigen Benzinmotoren und die halten bekanntlich mehrere hunderttausend Kilometer. Da selbst starkes Gasgeben die Membrane der Brennstoffzellen arg belastet, setzen einige Hersteller auf Hybridautos. Ford etwa hat sein Wasserstoffauto mit einem Elektromotor kombiniert, um so die Verschleißerscheinungen zu mindern. Und BMW benutzt die Brennstoffzelle nur mehr als Hilfsaggregat; den Hauptantrieb übernimmt ein Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Dieser verbrennt zwar - ähnlich wie die Brennstoffzelle - auch Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasserdampf und produziert damit kein schädliches Kohlendioxid. Gleichzeitig aber werden auch - wie im Verbrennungsmotor unvermeidbar -Stickoxide gebildet. Das Auto ist also weniger umweltfreundlich als das reine Wasserstoffauto.

Doch um die Umweltfreundlichkeit richtig zu beurteilen, muss eigentlich zuerst geklärt sein, woher der Wasserstoff kommt. Die Webseite des Hycenta umgeht diese heikle Frage. Dort steht: "Wasserstoff weist als zukünftiger Energieträger einige Vorteile auf. Wasserstoff ist das am häufigsten in der Natur vorkommende Element - die meisten Fixsterne bestehen großteils aus Wasserstoff - und ist somit theoretisch unbegrenzt verfügbar." Ganz praktisch jedoch sind die Fixsterne keine anzapfbaren Tankstellen.

Stattdessen muss Wasserstoff aus Wasser hergestellt werden. Das kostet viel Energie und diese kann aus einem Atomkraftwerk genauso gut wie aus einer Solaranlage kommen. Die Vielfalt der Bezugsquellen mag von manchen als politisch-strategischer Vorteil gesehen werden. Aber es ist auch ein gewaltiger Nachteil: Wasserstoff dient bloß als ein Zwischenspeicher und bei der Umwandlung von Energie, geht immer auch Energie verloren (Dies gilt übrigens auch für die Kompression, respektive Verflüssigung des Wasserstoffs). Manfred Klell, Geschäftsführer von Hycenta, meint dazu: "Die Herstellung von Wasserstoff ist technisch kein Problem, aber teuer - konkret: etwa dreimal teurer als fossile Kraftstoffe."

Das Wasserstoffauto scheint also in vielerlei Hinsicht das Rennen mit dem Benzinauto nicht gewinnen zu können. Vielleicht langfristig, aber sicher nicht bis 2015 oder 2020. Doch für diesen Zeitraum hat Honda-Chef Takeo Fukui ein serienmäßiges Wasserstoffauto angekündigt. Selbst wenn bis dann Fahrzeug und Kraftstoff (preislich und technisch) konkurrenzfähig wären, so ist es doch sehr unwahrscheinlich, dass es bereits ein Tankstellennetz geben wird. Klell spricht von einem Henne-Ei Problem: "Die Automobilindustrie sagt, wenn es keine Tankstellen gibt, bauen wir keine Fahrzeuge; die Mineralölkonzerne sagen, wenn die Automobilindustrie keine Fahrzeuge hat, bauen wir keine Tankstellen. Beide reden sich aufeinander heraus."

Gleichzeitig lässt er nicht gelten, dass allein die technischen Unzulänglichkeiten eine Einführung verhindern: "Natürlich ist die Technologie so teurer. Aber die Frage ist doch: Ist die Industrie bereit, kleinere Gewinnspannen hinzunehmen. Und ist die Politik bereit, in eine nachhaltige Entwicklung zu investieren." Ähnlich argumentiert Professor Ernst Pucher vom Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Kraftfahrzeugbau der TU Wien: "Vor ein paar Tagen bin ich in Kalifornien wieder mit einem Wasserstoffauto gefahren. Sie funktionieren und das immer besser. Aber im Unterschied zu Europa hat Kalifornien sehr ehrgeizige Pläne entwickelt: Dort fordert man seit den 1990er Jahren zero emission vehicles - also Fahrzeuge mit Null Emissionen. Und das lässt sich nur auf zwei Weisen erfüllen: Elektro- oder Brennstoffzellenautos." Bereits jetzt seien rund 200 Wasserstoffautos im Straßenverkehr, und Gouverneur Arnold Schwarzenegger forciere einen Hydrogen Highway - Wasserstofftankstellen auf Autobahnen - so dass man nicht nur in den Ballungszentren, sondern auch von Stadt zu Stadt fahren kann.

Obwohl sich Europa (noch) nicht zu einem klaren Bekenntnis für die Brennstoffzellen-Technologie durchringen konnte, sehen Klell und Pucher die Zukunft tendenziell optimistisch. "Für große Stückzahlen muss sich erst die Zulieferindustrie aufbauen. Aber um 2010 werden schon mehrere tausend Autos auf den Strassen sein", sagt etwa Pucher. Und Klell meint: "Ich sehe es zwar mit Sorge, dass man alle fünf Jahre sagt: In fünf Jahren kommt das Auto serienmäßig. Aber die Verteuerung der fossilen Brennstoffe lässt mich hoffen, dass es eher schneller als langsamer geht."

Allein der bei Austrian Research Centers arbeitende Systemforscher Matthias Weber, der sich in einem Grundlagenprojekt mit den Hypes und Enttäuschungen der Brennstoffzellen-Technologie beschäftigt, mag kein Urteil abgeben (siehe Interview unten). Kein Wunder, wenn man als Wissenschafter den Verlauf von innovativen Prozessen untersucht, muss man mit Prognosen wohl besonders vorsichtig sein - und kann nicht so einfach auch Politik machen.