 Pack den Wasserstoff in den Tank
Mit der weltweit größten Tankstelle für Wasserstoff in Berlin wollen Politik und Industrie ein Zeichen für die Zukunft des Autoverkehrs setzen.
Von Jan Oliver Löfken
Seit dem 12. November wird sich am Berliner Messedamm eine Flotte von 16 Wasserstoff-Fahrzeugen mit Brennstoff versorgen können. Modelle von den Autobauern BMW, DaimlerChrysler, Ford und GM/Opel können so die Alltagstauglichkeit ihrer Technik, die auf Brennstoffzellen oder speziellen Verbrennungsmotoren basiert, beweisen.
"Das Berliner Projekt ist für uns ein bedeutender Meilenstein auf dem Weg in eine nachhaltige, emissionsfreie Auto-Wasserstoffwelt der Zukunft," sagt Uwe Franke, Vorstandsvorsitzender Deutsche BP AG. Künftig wird hier neben Benzin und Diesel auch flüssiger und gasförmiger Wasserstoff angeboten. Die Automobilhersteller verfolgen unterschiedliche Antriebssysteme.
So wird bei BMW der Wasserstoff in Verbrennungsmotoren verwendet. Gleichzeitig testen Ford ebenso wie Opel und DaimlerChrysler den Wasserstoff als Kraftstoff in Brennstoffzellen. Dieser Alltagstest läuft im Rahmen des CEP-Projekts (Clean Energy Partnership), ein internationaler Zusammenschluss der Unternehmen Aral, BMW, Berliner Verkehrsbetriebe (BVG), DaimlerChrysler, Ford, GM/Opel, Hydro/GHW, Linde und Vattenfall Europe. Das Projekt soll öffentlich unter Beweis stellen, dass Wasserstoff als Fahrzeugkraftstoff im Alltag taugt. Die Bundesregierung und die Partner der CEP investieren dazu rund 33 Millionen Euro.
Auch in den USA wird an einer Infrastruktur für die sauberen Wasserstoffantriebe gearbeitet. So sollen in nur sechs Jahren viele Kalifornier Wasserstoff in ihre Karossen tanken. Dieses Ziel will der Gouverneur des amerikanischen Sonnenstaats, Arnold Schwarzenegger, mit dem Projekt "California Hydrogen Highway" bis 2010 erreichen. Mit einem flächendeckenden Netz aus 200 Wasserstofftankstellen soll niemand weiter als 40 Kilometer fahren, um den unter Hochdruck flüssigen Energieträger in seinen Tank zu pumpen.
Während der Fahrt stoßen die mit Elektromotoren und Brennstoffzellen ausgestatteten Autos lediglich Wasserdampf aus und sollen so die Luft vor allem in Smog belasteten Städten wie Los Angeles verbessern helfen. Allein der Aufbau des Tankstellennetzes wird mit rund 100 Millionen Dollar zu Buche schlagen. Schwarzenegger setzt daher auf eine enge Zusammenarbeit mit der Industrie und ein großes Stück am 350-Millionen-Dollar-Kuchen, mit dem die US-Regierung die Wasserstoff-und Brennstoffzellen-Technologien fördern will. "Wir haben die Chance, der Welt zu zeigen, dass eine gedeihende Umwelt und Wirtschaftlichkeit zusammen existieren können", so der Gouverneur.
Weltweit erfährt der Energieträger Wasserstoff vor dem Hintergrund steigender Spritpreise und dem Drang, im Verkehr den Ausstoß von Schadstoffen und des Treibhausgases Kohlendioxid zu senken, eine bis dato einzigartige Beachtung. Nicht nur in den USA und Europa, auch in Japan, China und Singapur beginnen Pilotprojekte mit kleinen Fahrzeugflotten. Führende PKW-Hersteller von DaimlerChrysler und BMW über Ford und General Motors bis zu Toyota, Nissan und Hyundai stehen mit weit entwickelten Wasserstoff-Autos in den Startlöchern. Mit Reichweiten von bis zu 200 Kilometern und Höchstgeschwindkeiten von etwa 160 Kilometern pro Stunde, steht nun die Alltagstauglichkeit dieser Antriebstechnologie auf dem Prüfstand.
"Es geht heute darum, Kilometer zu sammeln", sagt Elke Bodderas, Pressesprecherin von DaimlerChrysler. Zehn "F-Cell"-Fahrzeuge auf der Basis der Mercedes A-Klasse starten nun in Berlin zum Praxistest. Parallel werden drei Ford Focus "FCEV Hybrid" und ein "HydroGen3" von Opel, der kürzlich eine 10.000 Kilometer Langsteckenfahrt von Hammerfest in Norwegen bis Cabo da Roca in Portugal erfolgreich abgeschlossen hat, eingesetzt. Schlägt in diesen Fahrzeugen das Herz eines Elektromotors setzt BMW dagegen auf einen Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Beim CEP-Test wollen zwei dieser 12-Zylinder aus der 7er-Reihe mit einem 140 Liter-Tank und einer Reichweite von 400 Kilometern zeigen, dass sich Fahrspaß und umweltfreundlicher Wasserstoffantrieb vereinen lassen. "Die bereits erzielten Forschungsergebnisse sind beeindruckend und die Leistung liegt über der, die heutzutage von Benzinmotoren erreicht wird", sagt Burkhard Göschel, BMW-Vorstand für Entwicklung und Einkauf. Abhängig vom Verlauf der Alltagstests schauen die Autokonzerne optimistisch in die Wasserstoffzukunft. "Wir rechnen ab 2010 mit dem Serienstart der Brennstoffzellen-Pkw", so Thomas Weber,DaimlerChrysler-Vorstand für Forschung und Technologie und Entwicklungschef von Mercedes. Dieses Datum setzt sich auch Opel für eine Serienproduktion.
Parallel zu den PKWs beweisen sich seit einigen Monaten Brennstoffzellen-Busse in Stuttgart, Hamburg und acht weiteren europäischen Großstädten im Alltagseinsatz. "Unsere Erfahrungen im Linienverkehr sind überwiegend positiv", sagt Andreas Ernst von der Hamburger Hochbahn AG. "Einige Fahrgäste warten sogar etwas länger, um mit dem Wasserstoff-Bus zu fahren." Die Teilnehmer an diesem CUTE-Projekt (Clean Urban Transport for Europe) wollen noch bis in das nächste Jahr hinein vereinzelte Probleme beim Tanken und gelegentliche Pannen beim Betrieb der Busse von der DaimlerChrysler-Tochter EvoBus in Mannheim in den Griff bekommen.
Eine große Hürde auf dem Weg zum Wasserstoff-Verkehr ist jedoch die flächendeckende Versorgung mit dem tiefgekühlten, flüssigen Energieträger. Analog zu klassischen Benzinlastern könnten spezielle Wasserstoff-Tankwagen die Zapfstellen versorgen. Doch steht die Entwicklung einer Infrastruktur für solche derzeit noch verlustreichen Transporte ganz am Anfang.
Da über 90 Prozent des Wasserstoffs heute aus Erdgas gewonnen wird, verlagert sich der Kohlendioxid-Ausstoß nur in die zentrale Produktionsstätte. Wirklich klimaneutral ist die derzeit teure elektrolytische Gewinnung von Wasserstoff direkt aus Wasser, sofern Strom aus regenerativen Quellen verwendet wird. Einige Pilot-Tankstellen werden daher mit einer Elektrolyse-Anlage und Speichertanks ausgestattet. Zur Spaltung der Wassermoleküle in Sauerstoff und Wasserstoff reicht dann ein einfacher Stromanschluss aus.
"Unsere Anlagen erreichen einen Wirkungsgrad von 80 Prozent", sagt Vera Ingunn Moe vom Norwegischen Energiekonzern Hydro ASA. "Idie Elektrolyse braucht für einen Kubikmeter Wasserstoff bei Normaldruck 4,8 Kilowattstunden Strom." Diese Menge bringt ein Brennstoffzellen-PKW rund einen Kilometer weit. Aktuelle Elektrolyse-Anlagen produzieren so etwa 65 Kubikmeter Wasserstoff pro Stunde, der darauf stark bis auf Drücke von 700 bar komprimiert und verflüssigt wird.
Das ist notwendig, um die Größe der Speichertanks vor allem im Auto selbst auf akzeptable Ausmaße schrumpfen zu lassen. "Derzeit arbeiten wir daran, die Ausbeute dieser Anlagen auf rund 500 Kubikmeter pro Stunde zu erhöhen und den Stromverbrauch auf 4,1, Kilowattstunden zu senken" so Moe.
Trotz dieser Vorteile von Elektrolyse-Anlagen für eine dezentrale Wasserstoff-Versorgung, gilt dieser Schritt nur als Übergangslösung. Denn selbst viele solcher autarken Tankstellen könnten nur kleine Fahrzeugflotten mit wenigen Hundert Autos mit Wasserstoff versorgen. Um in Zukunft Millionen Fahrer ohne Benzin mobil zu halten, führt kein Weg an einer ausgeklügelten und teuren Wasserstoff-Infrastruktur mit eigenen Pipelines, Speichertanks und Tankwagen vorbei.
"Ausser in den USA ist sicherlich auch in Japan und besonders in China sehr viel früher mit nennenswerten Marktanteilen der Wasserstofftechnologie zu rechnen als in Europa. Hier in Europa wird es bestimmt noch 20 Jahre bis zur populären Nutzung von Wasserstoff brauchen", prognostiziert Wasserstoff-Experte Thomas Jordan vom Forschungszentrums Karlsruhe. |
