Batterie vs. Brennstoffzelle
Technologien zukünftiger Mobilität auf dem Prüfstand
Die meisten der derzeit auf den Straßen anzutreffenden Automobile bewegen sich mit herkömmlichen Antrieben fort. Benzin und Diesel sind die vorherrschenden Kraftstoffe. Die Umweltbilanz dieser Treibstoffe ist jedoch alles andere als umweltfreundlich. Seit einigen Jahren mehrt sich daher nicht nur die Nachfrage nach Alternativen, sondern vor allem auch das Angebot von neuen Technologien. Batteriebetriebene Elektroautos stehen derzeit auf Platz eins in dieser Kategorie, doch ist eine Batterie auch die beste Lösung für zukünftige Fahrzeugantriebe? Brennstoffzellen stellen ebenfalls eine Alternative zu herkömmlichen Antrieben dar, ist Wasserstoff vielleicht ein besserer Kraftstoff als „Strom aus der Steckdose“?
Wissenschaftler des Instituts für Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik, des Forschungszentrums Jülich, haben nun in einer Studie Batterie und Brennstoffzelle verglichen und deren Rentabilität analysiert.
Welche Infrastrukturen wären nötig?
Der größte Unterschied zwischen Batterieangetriebenen- und Brennstoffzellenfahrzeugen ist, dass Batterieautos regelmäßig an der Ladesäule aufgeladen und Brennstoffzellenautos mit Wasserstoff betankt werden müssen. Um die Verbreitung dieser Art von Automobilen zu steigern, müssen ausreichend viele Ladestationen und spezielle Tankstellen flächendeckend zur Verfügung stehen. Darüber hinaus benötigen Brennstoffzellenfahrzeuge eine technische Infrastruktur, die ausreichend Wasserstoff bereitstellt. Zur Herstellung von Wasserstoff würden Elektrolyseure zum Einsatz kommen, die Überschussstrom aus erneuerbaren Energien umwandeln. Der gewonnene Wasserstoff könnte dann über verschiedene Wege zu den Tankstellen transportiert werden.
Die Studie des Jülicher Instituts, die durch das Gemeinschaftsunternehmen H2 MOBILITY beauftragt wurde, beleuchtet die Rentabilität und die Kosten, die flächendeckende Infrastrukturen mit sich bringen würden.
Auf die Anzahl kommt es an
Laut der Studie lassen sich drei Phasen der Rentabilität ausmachen. Ausschlaggebend ist die Anzahl der Fahrzeuge, in denen eine der Technologien zum Einsatz kommt. Während in der Anfangsphase die Kosten für den Ausbau der jeweiligen Infrastrukturen ausgeglichen sind, ist, aufgrund der Kosten für den Bau von Elektrolyseuren, in der Übergangsphase die Batterietechnologie rentabler. In der Studie berechneten die Experten eine Marktdurchdringung von bis zu 20 Millionen Fahrzeugen, und somit in der dritten Phase, was der Hälfte des aktuellen Bestandes entspricht. Ab dieser Fahrzeuganzahl relativiert sich der Kostenunterschied mit 51 Mrd. Euro für Ladesäulen und 40 Mrd. Euro für Wasserstoff-Infrastrukturen.
Batterie vs. Brennstoffzelle
Die Experten sind sich einig, dass beide Technologien weiterentwickelt und die Infrastrukturen ausgebaut werden sollten. Benötigt werden beide Technologien, um die Verkehrswende zu realisieren. Prof. Detlef Stolten, Leiter des Instituts für Energie- und Klimaforschung, Elektrochemische Verfahrenstechnik und Mitglied von JARA-ENERGY, ist sich sicher, dass beide Infrastrukturen schnellstmöglich aufgebaut werden sollten und, dass sich hieraus große Chancen für Deutschland ergeben.
Weitere Informationen zu den Untersuchungen und der Studie stehen auf der Website des Forschungszentrums Jülich zur Verfügung.