Das Kraftwerk kommt ins Auto

Die Zukunft der Mobilität wird nicht dem batteriebetriebenen Auto allein gehören, sagt David Hart. Für längere Reichweiten werden brennstoffzellenbetriebene Autos besser geeignet sein, bei denen mit Wasserstoff an Bord Strom produziert wird. Genug Wasserstoff wird bereits produziert. Doch wie bei batteriebetriebenen Autos auch muss noch viel in die Infrastruktur investiert werden.

Steffen Klatt: Die Zukunft der Mobilität scheint klar zu sein. Viele Leute gehen davon aus, dass wir in Zukunft mit Stromautos fahren werden und nichts anderem. Ist das unsere Zukunft?

David Hart: Ich würde nicht zustimmen wollen, wenn Sie sagen, die Zukunft der Mobilität sei klar. Sicher, im Augenblick gibt es einen grossen Hype zu E-Mobilität. Allerdings gibt es einen Mangel an Klarheit, was E-Mobilität tatsächlich ist. Unternehmen, die Batterien und andere Zulieferteile herstellen, haben Partner in Regierungen und anderswo gefunden, dafür Werbung zu machen. Es muss aber geschaut werden, wo der Strom herkommt. Er kann aus der Batterie kommen, die aus der Steckdose aufgeladen wird. Er kann auch im Fahrzeug selbst in einer Brennstoffzelle hergestellt werden. Hinzu kommen Herausforderungen an die Infrastruktur, die Stromproduktion, die Emissionen der Stromproduktion, die Bedürfnisse der Konsumenten.

Steffen Klatt:Wie werden die Autos der Zukunft angetrieben werden?

David Hart:Es gibt eine gute Chance, dass Strom die Autos der Zukunft antreiben wird. Der Stromantrieb ist sauberer und effizienter als die gegenwärtigen Verbrennungsmotoren. Aber das ist eine Zukunft, die noch ziemlich weit entfernt ist. Heute fahren 700 Millionen Autos auf den Strassen der Welt. Es braucht sehr viel Zeit, sie alle durch Stromautos zu ersetzen. Es gibt ein paar Zwischenlösungen wie die verschiedenen Hybride, mit denen der Wechsel von Verbrennungsmotoren zu Elektromotoren etwas weniger schmerzhaft sein kann.

Steffen Klatt:Was sind die grössten Hindernisse?

David Hart:Eines der grössten Hindernisse ist das Verhalten der Konsumenten. Dieses Verhalten wird gesteuert durch ihre Erwartungen an Autos. Stromautos haben bisher keine grosse Reichweite, und sie haben bei niedrigen Temperaturen bisher nicht gut abgeschnitten. Ausserdem sind sie zu teuer. Es sind neue Geschäftsmodelle entwickelt worden, nur um Stromautos für Konsumenten erschwinglich zu machen, etwa die Miete und der Wechsel von Batterien. Das schafft eine grosse Komplexität allein schon in Bezug auf den Besitz des Autos. Wenn es echte Stromautos geben wird, dann braucht es auch eine entsprechende Infrastruktur, um die Batterien aufzuladen. Das Netz muss ausgeweitet und verdichtet werden. Wir müssen wissen, wann der Strom gebraucht wird. Wir müssen wissen, wie das organisiert werden muss, wie damit Geld verdient werden kann, wie Steuern erhoben werden. Es gibt vieles, das noch nicht wirklich durchdacht worden ist.

Steffen Klatt:Wann gibt es das erschwingliche Stromauto, das genügend weit fährt, um die Ansprüche der Konsumenten zu erfüllen?

David Hart:Wenn Sie an batteriebetrieben Stromautos denken, dann ist es sehr unwahrscheinlich, dass in naher Zukunft die gleiche Reichweite und die gleichen Kosten erreicht werden können, wie wir es von herkömmlichen Autos gewohnt sind. Die Technologie ist durch die Gesetze der Physik und der Chemie begrenzt.

Steffen Klatt:Und daran kann niemand etwas ändern?

David Hart:Nein. Wir können neue Materialien erforschen, die Mischung verschiedener Materialien, die Nanostruktur der Materialien. Wir können so mehr Leistung bekommen. Aber die Gesetze der Physik können wir damit nicht ändern.

Wenn Sie aber Elektromobilität weiter fassen, mit einer Brennstoffzelle an Bord des Fahrzeugs, dann können Sie schon heute ein Stromauto mit einer Reichweite von 500 bis 600 Kilometern erhalten. Es gibt diese Autos bereits, aber sie sind noch zu teuer.

Steffen Klatt:Das wasserstoffbetriebene, also das mit einer Brennstoffzelle betriebene Auto ist stets eine Vision gewesen. Besteht die Gefahr, dass es auch immer nur eine Vision bleibt?

David Hart:Die verschiedenen Autohersteller positionieren sich da unterschiedlich. Nissan und Renault setzen ganz stark auf rein elektrisch betriebene Fahrzeuge. Toyota und Honda haben sich da sehr stark zurückgehalten und setzen auf Brennstoffzellen. Der Fortschritt der Batterietechnologien ist nicht so gross gewesen, wie wir es erwartet haben. Aus der Sicht von Toyota und Honda können Fahrzeuge mit geringer Reichweite elektrisch betrieben werden. Aber ich habe niemanden bei Toyota oder Honda sagen hören, sie sähen die Zukunft in batteriebetriebenen Stromfahrzeigen.

Steffen Klatt:Dabei war gerade Toyota Vorreiter bei den Hybriden.

David Hart:Genau. Hybride werden auch ihre starke Position behalten. Denn sie haben den Verbrennungsmotor weiter an Bord. Hybride müssen nicht zeitaufwendig aufgeladen werden. Toyota und Honda waren diejenigen, die lange an batteriebetriebenen Autos gearbeitet haben. Und doch sind es heute diejenigen, die sagen, das heutige System der Verbrennungsmotoren wird durch Brennstoffzellen ersetzt werden müssen.

Steffen Klatt:An den Brennstoffzellen ist lange gearbeitet worden. Was deutet darauf hin, dass sie nun massentauglich werden können?

David Hart:Es stimmt, es wurde lange an ihnen gearbeitet. Aber nun dauert es nicht mehr lange. Jetzt geht es nicht mehr um die Technologie, sondern um die Senkung der Kosten und um Fragen der Herstellung. Die Brennstoffzelle funktioniert inzwischen unter fast allen Bedingungen so gut wie ein Verbrennungsmotor. Die Hindernisse in Bezug auf die nötige Infrastruktur sind allerdings mindestens so gross wie bei den Stromautos. Es ist technisch machbar, eine Infrastruktur für die Produktion und die Verteilung von Wasserstoff aufzubauen. Die grosse Herausforderung ist, die entsprechenden Geschäftsmodelle zu entwickeln. Die grossen Mineralölunternehmen diskutieren derzeit, wie sie mit dem Aufbau einer solchen Infrastruktur Geld verdienen können. Noch gibt es keine Antwort darauf.

Steffen Klatt:Welcher Autohersteller ist mit der Entwicklung der Brennstoffzelle am weitesten?

David Hart:Aus meiner Sicht ist es Honda. Für den Honda Clarity gibt es bereits eine Fertigungsstrasse, wenn auch eine kleine. Toyota und Daimler – und General Motors – folgen dicht auf Honda.

Steffen Klatt:Was nützt es, wenn in ein paar Jahren die ersten Brennstoffzellenautos auf den Markt kommen und die Infrastruktur fehlt?

David Hart:Das ist beim batteriebetriebenen Stromauto auch der Fall: Es gibt zwar die herkömmliche Strominfrastruktur, aber sie müsste angepasst werden. Und es gibt keine Infrastruktur, die ein schnelles Aufladen der Batterien erlaubt. Auch die Bezahlmodelle und die Steuermodelle müssten viel schneller entwickelt werden.
Ähnlich beim Wasserstoff: Es gibt zwar keine Infrastruktur für die Nutzung von Wasserstoff in der Brennstoffzelle. Aber es gibt eine Infrastruktur für die Nutzung von Wasserstoff. Wasserstoff wird in der Industrie ständig gebraucht. Die Raffinerien der Welt produzieren mehr Wasserstoff, als gebraucht würde für Brennstoffzellenautos für vielen Jahren. Allein der Wasserstoff, der in Europa anfällt, würde für mehrere Millionen Fahrzeuge reichen.

Der Punkt ist aber, dass es kein entweder oder ist. Die Zukunft wird nicht entweder batteriebetrieben oder brennstoffzellenbetrieben sein. Wahrscheinlich wird es eine Mischung geben. Für einige Funktionen in unserem Alltag werden wir batteriebetriebene Fahrzeuge haben, für andere brennstoffzellenbetriebene Fahrzeuge.

Steffen Klatt:Heisst das, dass die bisherige einheitliche Mobilität, bei der fast alle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren betrieben werden, bald der Vergangenheit angehören wird?

David Hart:Absolut, und zwar aus einer Reihe von Gründen. Überall auf der Welt werden Energiemärkte liberalisiert. Das erlaubt es den Leuten, verschiedene Dinge zu tun, die früher nicht möglich waren. Früher waren die Stromwirtschaft und der Transportsektor voneinander getrennt. Nun können die Akteure aus dem einen Bereich in den anderen gehen und umgekehrt. Die einheitliche Mobilität, bei der einige wenige grosse Akteure in der Mineralölindustrie den Treibstoff für den Verkehr liefern – der wiederum von ein paar grossen Automobilherstellern mit Fahrzeugen versorgt wird -, bricht allmählich auf. Das ist eine faszinierende Entwicklung.

Zur Person:
David Hart ist Direktor des Beratungsunternehmens E4tech in Lausanne und London. Er hat für eine Reihe von Unternehmen, Regierungen und Organisationen über Brennstoffzellen und Wasserstoff gearbeitet. Er ist Leiter der Wasserstoffforschung am Zentrum für Energiepolitik und Technologie des Imperial College in London. Er hat Maschinenbau und deutsche Sprache an der Universität Bath und Umwelttechnologie am Imperial College studiert und an letzterem über Energiesysteme doktoriert. Er hat in Deutschland und Japan als Ingenieur gearbeitet.

Bild: Steffen Klatt