Es ist nicht einfach, eine Prognose zu treffen, welche Antriebsart Kraftfahrzeuge der Zukunft haben werden. Es gibt zu viele politische Entscheidungen, die Mobilität der Zukunft in bestimmte Richtungen zu lenken. Da sind es zunächst die elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeuge, die mit hoch subventionierten Verkaufspreisen für Käufer interessant gemacht werden. Sogar die Ansiedlung der amerikanischen Marke TESLA im Bundesland Brandenburg wird staatlich gefördert.
Neu ist, dass der Antrieb mit Wasserstoff politisch favorisiert wird und es sogar einen Beauftragten für die Wasserstofftechnologie in der Bundesrepublik geben wird.
Eine weitere politische Tendenz, zumindest in Städten, ganz weg von Autos und den Ausbau von Fahrradstraßen zu favorisieren.
Wie soll das alles funktionieren?
Klima- und Menschenretter
Seit Jahrzehnten wird über die sog. „Klimarettung“ diskutiert. Ursache für die derzeitige Klimaänderung soll der vom Menschen verursachte CO2-Anteil in der Atmosphäre sein. Die Aussage einiger Wissenschaftler (z.B. der des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung – PIK) ist, dass durch Verkehr und Industrie immer mehr ‚klimaschädliches‘ Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre abgegeben wird und dadurch den sog. Treibhauseffekt verursacht. Der Effekt entsteht dadurch, dass die Atmosphäre weitgehend transparent für die von der Sonne ankommende kurzwellige Strahlung ist, jedoch wenig “transparent” für die langwellige Infrarotstrahlung, die von der Erdoberfläche und von der erwärmten Luft emittiert und vom CO2 der Atmosphäre teilweise absorbiert wird. Die Folge ist, so dass PIK, unsere derzeitige Klimaveränderung.
Diese Theorie ist sehr umstritten, weil es im Verlauf der Erdgeschichte immer wieder Klimaveränderungen gegeben hat (Warm- und Kaltzeiten, sogar eine Eiszeit). Gleichwohl, die Politik mit Bundeskanzlerin Angela Merkel, beraten durch das PIK, glaubt an den menschengemachten Klimawandel und richtet die Politik darauf aus.
Mitverursacher für den „menschengemachten“ Klimawandel soll insbesondere auch der Verkehr sein und hier will man den CO2-Ausstoß der Kraftfahrzeuge reduzieren oder sogar ganz vermeiden, d.h. weg vom Verbrennungsmotor und Einschränkung des Verkehrs.
Ein anderes Problem, das in den letzten Jahren aufgekommen ist, ist der Ausstoß von Stickoxiden, insbesondere bei Dieselmotoren. Auch hier kann festgestellt werden, dass die von der Europäischen Union (EU) festgelegten Grenzwerte keine wissenschaftliche Grundlage haben. Der Stickoxid-Grenzwert für den Arbeitsbereich (MAK) ist 2o-mal höher und auch er schützt den Menschen vor gesundheitlichen Schäden bei unterstelltem 8-stündigem Aufenthalt in der vom Grenzwert vorgegebenen Stickstoff-Konzentration. Hinzu kam, dass die Messstellen unmittelbar am Straßenrand angebracht wurden, obwohl die EU-Richtlinie einen Abstand von bis 10 m vom Straßenrand zulässt.
Es ist bekannt, dass die Deutsche Umwelthilfe (DUH) das Thema Umweltbelastung durch Stickoxide zum Geschäftsmodell gemacht hat und in vielen Städten Maßnahmen gegen zu hohe Stickoxid-Konzentrationen gefordert hat – bis hin zum Fahrverbot.
Beides, Kohlendioxid und Stickoxide, haben die Politik gefordert zu handeln. Man will beide Bestandteile der Autoabgase reduzieren.
Das zu den Abgasen vorausgeschickt, nun zu den politisch gewollten Antriebsarten.
Elektromobilität
Das erste Auto, das über 100 km/h in einer Rekordfahrt 1899 erreichte, war ein Elektromobil. Es gab aber schon damals ein Problem, die Säure-Batterien zwischen den 2 Fahrten (Vor- und Rückfahrt innerhalb einer bestimmten Zeit) schnell aufzuladen. Nach vielen vergeblichen Versuchen gelang dann doch noch dem Rennfahrer Camille Jenatzys die Rekordfahrt mit dem zigarrenförmigen Elektromobil namens ‚La Jamais Contente‘.
Der geniale Ferdinand Porsche konstruierte 1903 in Wien den Lohner-Porsche mit Radnabenantrieb, kurze Zeit später konstruierte er das erste Hybrid-Fahrzeug. Es gab danach immer wieder neue Konstruktionen von Elektro-Kraftfahrzeugen, jedoch nie einen Durchbruch – praktisch bis heute. Das Hauptproblem war und ist die Batterie, selbst die heute verwendete Lithium-Ionen-Batterie brachte keinen Durchbruch, eine schwere Batterie muss mitgeschleppt werden und die Reichweite ist immer noch stark begrenzt – und das wird vorläufig auch so bleiben.
Und die CO2-Einsparung ist gering, wenn man die energieaufwendige Herstellung der Batterie (überwiegend in Asien mit Kohlestrom) mit einbezieht.
Hinzu kommen andere ‚Baustellen‘, die gelöst werden müssen:
-ausreichende Anzahl von Ladestellen und eine etwa 30% höhere Stromproduktion in Deutschland
-Bereitstellung von Strom, der nicht nur die Bezeichnung ‚öko‘ hat sondern auch ‚öko‘ ist
-Problem der Ladesäulen in dichtbesiedelten Wohngebieten (Stichwort Hochhäuser)
-Abgabe von Steuern vergleichbar mit der Mineralölsteuer
-Recycling der Batterie nach einer Lebensdauer von etwa 8 Jahren
-usw.
Dr.Wolfgang Lincke, VdM-Dieselringträger, sagte mal dazu, dass man der Forschung noch etwa 30 Jahre Zeit geben müsse, um das Batterieproblem zu lösen.
Wasserstoff : Teuer in der Herstellung
Nunmehr setzt die Politik auf den Antrieb mit Wasserstoff – eigentlich auch eine schon bekannte Technologie. Wasserstoff verbrennt in einer Brennstoffzelle nahezu ohne schädliche Abgase.
Doch auch hier ein ungelöstes Problem: Wasserstoff ist in der Herstellung sehr energieaufwendig und im Umgang einschließlich Transport sehr gefährlich. Zwar fällt Wasserstoff bei einigen Chemieprozessen an, aber die Menge ist sehr gering –praktisch ein Tropfen auf einen heißen Stein.
Dr. Klaus Tägder, Physiker und Mitglied der Arbeitsgemeinschaft ‚Energie und Umwelt – die Realisten‘ (www.ageu-die-realisten.com) hat in einem im Bonner General-Anzeiger veröffentlichten Leserbrief die Lage kurz zusammengefasst.
„Wasserstoff hat ohne Frage bereits einen breiten Anwendungsbereich. Er dient als bedeutender Ausgangsstoff zur Herstellung von Ammoniak (Haber-Bosch-Verfahren), von Salzsäure, Methanol, Anilin, um nur einige Beispiele zu nennen. Wasserstoff wird als Schweißgas eingesetzt und in der Metallurgie benötigt man ihn als Reduktionsmittel zur Gewinnung von Metallen. Infolge seiner hohen Wärmekapazität wird er auch als Kühlmittel verwendet.
Eine faszinierende Idee: Beim Einsatz von Wasserstoff zum Beispiel in Antriebsmotoren entsteht aus Wasserstoff und Luft ohne Ausstoß von Treibhausgasen, nur sauberer Wasserdampf. Eine brillante ökologische Bilanz.
Die Kehrseite der Medaille allerdings ist eine wenig Erfreuliche: Zur Herstellung von einem Kilogramm Wasserstoff durch Elektrolyse werden 9 kg Wasser sowie (einschließlich Verflüssigung, Transport, Lagerung und Verteilung) etwa 100 kWh Strom benötigt. Die Kosten der Wasserstofferzeugung auf elektrolytischem Wege liegen gegenwärtig zwischen 6 und 8 € pro Kilogramm Wasserstoff *). Wenn der Wasserstoff die bisherigen fossilen Energieformen künftig ersetzen soll, sind neben horrenden Kosten ein riesiger Bedarf an „grünem“ Strom und Wasser unausweichlich.
Die zwar günstigere Gewinnung von Wasserstoff aus Erdgas ist kein nachhaltiger Weg, denn nach Versiegen der Erdgasquellen wird Wasserstoff nur noch durch die kostenintensive elektrolytische Spaltung von Wasser zu erzeugen sein. Dafür wird Gleichstrom benötigt und zwar weitaus mehr, als selbst mit fortschrittlichster Technik jemals aus dem erzeugten Brenngas zurückgewonnen werden kann. Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt. Wasserstoff ist also keine originäre Energiequelle, sondern lediglich ein Sekundärenergieträger, vergleichbar mit dem Wasser in einer Zentralheizung. Im Vergleich der Energieinhalte mit Erdgas und Benzin schneidet Wasserstoff deutlich schlechter ab. Ein Königsweg im Sinne Euklids ist der Wasserstoff jedenfalls nicht.“
Resümee
Wasserstoff- und Elektro-Antriebe für Kraftzeuge sind politisch gewollt – eine realistische Begründung hier gibt es nicht. Bis auf weiteres wird es den Verbrennungsmotor geben und der wurde in den letzten Jahren so fortentwickelt, dass wir Jahrzehnte noch gut damit fahren können.
+) Reichweite damit etwa 60 km