Wasserstoff-Brennstoffzellen zielen auf breitere Anwendungen ab
General Motors und Honda haben bekannt gegeben, dass ihr Joint Venture, Fuel Cell System Manufacturing, mit der Produktion von Wasserstoff-Brennstoffzellen in Brownstown, Michigan, begonnen hat. Die beiden Automobilhersteller haben zuvor bereits bei batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen zusammengearbeitet.
Leider war Wasserstoff im Pkw-Markt bisher nur mäßig erfolgreich, und das Gleiche gilt weitgehend auch für andere Fahrzeuge wie Busse. Honda war eines der Unternehmen (neben Toyota, Hyundai und BMW), das Wasserstoffautos verkaufte, bevor es den Clarity im Jahr 2017 einstellte. Die Herausforderungen rühren zum Teil von dem nahezu vollständigen Fehlen einer Tankstelleninfrastruktur und den etwas komplexeren Tankvorgängen her (obwohl diese deutlich vereinfacht wurden). Eine weitere Schwierigkeit ist die potenzielle Gefahr, die mit der Speicherung von Wasserstoff unter hohem Druck verbunden ist; selbst geringfügige Beschädigungen oder ein Versagen des Tanks könnten ein Risiko darstellen.
Automobilhersteller verlagern ihren Fokus nun auf Arbeitsmaschinen und Baumaschinen. Ihre Theorie ist, dass es einfacher sein wird, Wasserstofftankstellen für Fahrzeuge einzurichten, die in begrenzten Gebieten oder an bestimmten Standorten eingesetzt werden.
Wasserstoff-Brennstoffzellen verwenden komprimierten Wasserstoff als Kraftstoff und emittieren lediglich Wasserdampf als Abgas. In jüngster Zeit haben mehrere Automobilhersteller diese Technologie aufgegriffen und sehen ihre Vorteile für die Entwicklung von Schwerlastfahrzeugen und mobilen Stromgeneratoren – und als potenziellen Weg, um weiter von umweltschädlichen benzinbetriebenen Fahrzeugen wegzukommen. Das Versprechen klingt verlockend: Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen produzieren und ihn dann mit Wasserdampf als einzigem Nebenprodukt verwenden.
Wasserstoff hat eine geringe volumetrische Energiedichte, was die Speicherung zu einer Herausforderung macht. Für eine kompakte Speicherung sind entweder hoher Druck, niedrige Temperaturen oder chemische Prozesse erforderlich (und 'hoher Druck' bedeutet hier erheblichen Druck: 700 bar / ~10.000 psi). Bei diesem immensen Druck kann jedoch bereits 1 kg Wasserstoff einem Pkw normaler Größe eine Reichweite von etwa 100 km ermöglichen.
In den Vereinigten Staaten werden neue Steuerrichtlinien erwogen, um die Wasserstoffproduktion zu verbilligen und so eine Alternative zu fossilen Brennstoffen zu schaffen. Leider wird der überwiegende Teil des Wasserstoffs derzeit nicht aus erneuerbaren Quellen, sondern aus fossilen Brennstoffen gewonnen, vor allem durch ein Verfahren namens Dampfmethanreformierung (SMR), das zu Kohlendioxidemissionen führt. Methan selbst ist ein noch stärkeres Treibhausgas als CO2 und tritt routinemäßig in der gesamten Lieferkette aus, von der Produktion bis zum Endverbrauch (trotz Versprechungen der großen Unternehmen, die an der Produktion beteiligt sind).
Trotz dieser Herausforderungen birgt die Wasserstofftechnologie immenses Potenzial. Daher ist es ermutigend zu sehen, dass Unternehmen trotz der anfänglichen Schwierigkeiten weiterhin in ihre Entwicklung investieren. Wenn die Hürden in Bezug auf Speicherung und Produktion überwunden werden können, könnten wir eine sauberere und lebenswertere Zukunft schaffen.