Wasserstoff für die mobile Zukunft

Wasserstoff kann mittels erneuerbarer Energien über die Wasserelektrolyse gewonnen, gelagert und transportiert werden. Noch ist es aber wirtschaftlich nicht rentabel, den sog. «Grünen Wasserstoff» zu produzieren. Dennoch wird diese Technologie zur Dekarbonisierung des Industriesektors und der Mobilität einen wichtigen Anteil übernehmen.

Die in verschiedenen Ländern –so auch in der Schweiz-  begonnenen Entwicklungen streben insbesondere den Ersatz von Erdgas und die damit verbundene Benutzung der Pipelines an. Beim gegenwärtigen Stand der Technik gibt es aber noch zu viele Prozessstufen, die mit Effizienzverlusten verbunden sind. Diese Schritte verlaufen von der erneuerbaren Energieversorgung  – Photovoltaik, Wasser und Wind –  über Produktion, Gewinnung, Verdichtung, Speicherung, Transport, Verteilung und Endnutzung. Expertinnen und Experten zeigten sich an der kürzlich abgehaltenen Tagung des Vereins «energie-wende-ja» jedoch optimistisch, dass in Zukunft bedeutende Effizienzgewinne und gewichtige Kostenreduktion erzielt werden können.

Volles Potenzial ausschöpfen

Dem Energiepionier Walter Schmid, Initiant der Umwelt Arena in Spreitenbach, schwebt mit Wasserstoff eine innovative Gebäudesanierungen vor: Der überschüssige Sommerstrom aus erneuerbaren Energien wird in Wasserstoff umgewandelt und in das Gasnetz eingespeist. Im Winter kann mit der Hybridbox, die mit erneuerbarem Gas betrieben wird, sowohl Wärme als auch Strom produziert werden. Das neuartige System, das einen sehr hohen Wirkungsgrad ausweist, bezeichnet er als eine bereits heute kostengünstige, effiziente und nachhaltige Lösung.

Die Anwendung von Wasserstoff, mit einem Energiegehalt von 33,3 kWh/kg im Vergleich zu Erdgas von 13,9 kWh/kg, bietet für Industrieanwender gewichtige Vorteile im Einsatz von Prozessen und Verfahren.
Ausser in Industrieprozessen, in denen Wasserstoff schon seit einiger Zeit eingesetzt wird, beginnt dessen Nutzung im Mobilitätsbereich erst jetzt ernsthaft. Dabei zeichnet sich ab, dass Wasserstoffe insbesondere im Verkehr schwerer Transportgüter effizient eingesetzt werden dürften. So werden Anwendungen für Flugzeuge, Güterzüge, Hochseeschiffe ebenso wie insbesondere für Lastwagen erprobt. Als praxistauglich zeigen sich bereits wasserstoffbetriebene Lastwagen, die gegenüber elektrisch betriebenen Fahrzeugen den Vorteil haben, keine schweren Batterien mittransportieren zu müssen.

Einzelne Transportfirmen setzen bereits auf Wasserstoff

Während Postauto Schweiz schon seit fünf Jahren Fahrzeuge mit Wasserstoff-Antrieb testet und jetzt den Markt aufmerksam beobachten will, um auf Entwicklungen reagieren zu können (!), setzen namhafte Firmen bereits jetzt Wasserstofffahrzeuge erfolgreich ein. Ein Konsortium namhafter Firmen (Förderverein H2 Mobilität Schweiz), die Transportleistungen erbringen, sind von dieser Zukunftstechnologie überzeugt und haben mittlerweile rd. 50 wasserstoffbetriebene Transportfahrzeuge in ihre Flotten aufgenommen. Diese werden von Hyundai gegen eine Kilometerpauschale vermietet. Für die Versorgung wird ein eigenes Wasserstoff-Tankstellennetz aufgebaut, das derzeit in der Schweiz acht Tankstellen umfasst.

Obwohl einzelne Fahrzeughersteller den Einsatz von Wasserstoffmotoren auch für Personenwagen proben, zeigt sich, dass sie sich in diesem Segment gegenüber dem Elektromotor aus unterschiedlichen Gründen wohl kaum durchsetzen dürften. Sowohl ökonomische wie ökologische Argumente zeigen auf, dass sich die Wasserstoff-Technologie nicht für den Einsatz im Personenwagen eignet. Zum einen verschlingt die Produktion von Wasserstoff sehr viel Energie, und zum andern bewegt sich der Wirkungsgrad lediglich im Rahmen der herkömmlichen Verbrennungsmotoren. Dafür weist der Elektromotor mit seinem hohen Wirkungsgrad und der vor allem über Solarzellen erzeugten erneuerbaren Energieversorgung klare Vorteile aus.