{"id":15352,"date":"2024-03-25T08:53:54","date_gmt":"2024-03-25T07:53:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/?p=15352"},"modified":"2024-03-25T08:58:31","modified_gmt":"2024-03-25T07:58:31","slug":"wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik\/","title":{"rendered":"Wasserstoffauto \u2013 Funktionsweise, Vorteile und Nachteile der Technik"},"content":{"rendered":"<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img  title=\"Wasserstoffauto \u2013 Funktionsweise, Vorteile und Nachteile der Technik\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1000\" height=\"667\" src=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/wasserstoff-auto.jpg\"  alt=\"wasserstoff-auto Wasserstoffauto \u2013 Funktionsweise, Vorteile und Nachteile der Technik\"  class=\"wp-image-15356\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">\u00a9Foto: aa-w\/depositphotos.com<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p><strong>Der Antrieb von Fahrzeugen mit Wasserstoff ist eine M\u00f6glichkeit, um emissionsfrei Auto zu fahren. Die Technik steht bereit und ist ausgereift, dennoch sind nur wenige Fahrzeuge mit dieser Technologie ausgestattet. Viele Hersteller haben \u00fcberhaupt kein Interesse am Antriebskonzept. Wir besch\u00e4ftigen uns in diesem Artikel mit den Vor- und Nachteilen der Technik und zeigen, welche Schwierigkeiten es bei der Umsetzung gibt.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_82_2 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-grey ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik\/#Wie_funktioniert_ein_Fahrzeug_mit_Brennstoffzelle\" >Wie funktioniert ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik\/#Woher_kommt_der_Wasserstoff_fuer_die_Brennstoffzelle\" >Woher kommt der Wasserstoff f\u00fcr die Brennstoffzelle?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik\/#Wie_funktioniert_das_Tanken_mit_einem_Brennstoffzellenauto\" >Wie funktioniert das Tanken mit einem Brennstoffzellenauto?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik\/#Welche_Autos_mit_Brennstoffzelle_gibt_es\" >Welche Autos mit Brennstoffzelle gibt es?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik\/#Die_Vorteile_und_Nachteile_der_Brennstoffzelle_im_Ueberblick\" >Die Vorteile und Nachteile der Brennstoffzelle im \u00dcberblick<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wasserstoffauto-funktionsweise-vorteile-und-nachteile-der-technik\/#Fazit_Antriebskonzept_mit_grossem_Potential_aber_noch_nicht_annaehrend_ausgeschoepft\" >Fazit: Antriebskonzept mit gro\u00dfem Potential, aber noch nicht ann\u00e4hrend ausgesch\u00f6pft<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Wie_funktioniert_ein_Fahrzeug_mit_Brennstoffzelle\"><\/span>Wie funktioniert ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p>Die Brennstoffzelle nutzt die <strong>chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff<\/strong>. Der Wasserstoff wird der Zelle aus einem Tank zugef\u00fchrt, der Sauerstoff ist in der Luft enthalten und wird angesaugt. Die chemische Reaktion wird manchmal auch als \u201ekalte Verbrennung\u201c bezeichnet. Es findet allerdings <strong>keine Verbrennung<\/strong> statt, <strong>sondern eine Umwandlung<\/strong>. Fahrzeuge mit Brennstoffzelle werden manchmal als FCEV bezeichnet, dies steht f\u00fcr &#8220;Fuel Cell Electric Vehicle\u201c.<\/p>\n\n\n\n<p>Bei der <strong>Reaktion<\/strong> von Wasserstoff und Sauerstoff entsteht <strong>Wasser, W\u00e4rme und elektrische Energie<\/strong>. Die W\u00e4rme kann zum Heizen genutzt werden und mit der elektrischen Energie wird das Auto versorgt. Der <strong>Antrieb des Autos<\/strong> ist also <strong>elektrisch<\/strong>, wie auch beim E-Auto. Eine Brennstoffzelle produziert nur eine geringe Spannung, daher werden sehr viele Zellen elektrisch miteinander verschaltet.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Braucht ein Wasserstoffauto eine zus\u00e4tzliche Batterie?<\/h3>\n\n\n\n<p>Ja, wie auch beim Verbrennungsmotor wird eine <strong>kleine Batterie <\/strong>ben\u00f6tigt. Sie erf\u00fcllt mehrere <strong>Funktionen<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Speichern der Energie<\/li>\n\n\n\n<li>Aufrechterhaltung der elektrischen Versorgung im Stillstand<\/li>\n\n\n\n<li>Kompensation von Lastspitzen<\/li>\n\n\n\n<li>Aufnahme von Regenerationsenergie beim Bremsen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Der gro\u00dfe Vorteil ist, dass die Batterie deutlich kleiner ausgelegt werden kann als beim Elektroauto, da das Fahrzeug seinen Strom selbst produziert. Der enorme Preis- und Verschlei\u00dffaktor Akkupaket des E-Autos entf\u00e4llt hier also.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Woher_kommt_der_Wasserstoff_fuer_die_Brennstoffzelle\"><\/span>Woher kommt der Wasserstoff f\u00fcr die Brennstoffzelle?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p>Wasserstoff ist in der Atemluft enthalten, jedoch nur in geringen Mengen. Um gr\u00f6\u00dfere Mengen an Wasserstoff zu bekommen, muss dieser <strong>k\u00fcnstlich erzeugt<\/strong> werden. Dazu nutzt die Industrie entweder Erdgas oderWasser und hat <strong>zwei Methoden<\/strong> zur Auswahl:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Dampfreformierung von Erdgas, auch \u201eblauer Wasserstoff\u201c genannt<\/li>\n\n\n\n<li>Elektrolyse von Wasser durch elektrische Energie, auch \u201egr\u00fcner Wasserstoff\u201c<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Wie umweltfreundlich ist Wasserstoff?<\/h3>\n\n\n\n<p>Das kommt auf die Art der Erzeugung an. Einfacher ist die <strong>Wasserstofferzeugung aus Erdgas<\/strong>. Hierbei wird das Methan in seine Bestandteile zerlegt. Dabei entsteht allerdings eine <strong>gro\u00dfe Menge an CO<\/strong><sub><strong>2<\/strong><\/sub>. Moderne Herstellungsprozesse fangen es zwar auf, aber die anschlie\u00dfende Speicherung im Meeresboden ist aufw\u00e4ndig. Die Umweltbilanz dieses Verfahrens ist nicht gut.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Gr\u00fcner Wasserstoff<\/strong>, der mithilfe von Strom aus Wasser erzeugt wird, l\u00e4sst sich sehr <strong>umweltfreundlich herstellen<\/strong>. Es gibt keine Freisetzung von CO<sub>2<\/sub> und keine Abfallprodukte. Das Problem dabei ist die Verf\u00fcgbarkeit von elektrischer Energie, denn gerade diese stellt die Regierungen in den kommenden Jahrzehnten vor Herausforderungen. Es br\u00e4uchte hierf\u00fcr viel gr\u00f6\u00dfere Mengen an erneuerbaren Energien.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Wie_funktioniert_das_Tanken_mit_einem_Brennstoffzellenauto\"><\/span>Wie funktioniert das Tanken mit einem Brennstoffzellenauto?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p>Der Wasserstoff wird in einem Tank vorgehalten. Der Tankvorgang funktioniert \u00e4hnlich wie bei einem Verbrennungsmotor. Der Schlauch wird an den daf\u00fcr vorgesehenen Tankstutzen am Auto befestigt. Eine mechanische Sicherung sorgt daf\u00fcr, dass der Tankvorgang erst startet, wenn der Schlauch fest verbunden ist. Das \u201eKleckern\u201c wie bei Benzin oder Diesel ist somit ausgeschlossen.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Wie gef\u00e4hrlich ist Wasserstoff im Auto?<\/h3>\n\n\n\n<p>Wasserstoff und Sauerstoff bilden ein explosionsf\u00e4higes Gemisch, wenn sie zusammenfinden. Sch\u00fclern ist dies h\u00e4ufig unter dem Begriff \u201eKnallgasprobe\u201c bekannt. Eine gro\u00dfe Menge an Wasserstoff, wie sie aus einem Autotank austreten w\u00fcrde, k\u00f6nnte also durchaus explodieren.<\/p>\n\n\n\n<p>Um dies zu verhindern, m\u00fcssen die Hersteller die Sicherheit ihrer Systeme mit verschiedenen Untersuchungen nachweisen. Dabei werden der Tank und alle anderen Teile eingehenden Belastungstests unterzogen. Die Anforderungen wurden in der Verordnung (EG) Nr. 79\/2009 festgelegt.<\/p>\n\n\n\n<p>Bedenken Sie: Auch die D\u00e4mpfe von den Kraftstoffen Benzin und Diesel sind entz\u00fcndlich. Hier m\u00fcssen die Hersteller ebenfalls Vorkehrungen treffen, um das Auslaufen und Entz\u00fcnden zu verhindern. Dieser Sachverhalt ist den Herstellern also nicht neu.<\/p>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Wie viele Tankstellen mit Wasserstoff gibt es?<\/h3>\n\n\n\n<p>Das Tankstellennetz ist leider <strong>noch nicht gen\u00fcgend ausgebaut<\/strong>. Ein Vergleich der Zahlen f\u00fcr das Jahr 2023 zeigt das Defizit gegen\u00fcber normalen Kraftstoffen und dem E-Auto:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>91 Wasserstoff-Tankstellen<\/li>\n\n\n\n<li>14.452 normale Tankstellen<\/li>\n\n\n\n<li>\u00fcber 108.000 Elektro-Lades\u00e4ulen, davon \u00fcber 21.000 Schnelllades\u00e4ulen<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Die Verteilung ist dabei sehr <strong>ungleichm\u00e4\u00dfig<\/strong>. In den Ballungsgebieten vorwiegend im Westen Deutschlands sind mehr Tankstellen verf\u00fcgbar. Im l\u00e4ndlichen Raum hingegen kommt es vor, dass der n\u00e4chste Wasserstoff-Zapfpunkt \u00fcber 50 Kilometer entfernt ist.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>In anderen L\u00e4ndern<\/strong> sieht es teilweise noch schlechter aus. In \u00d6sterreich, Tschechien, Polen und D\u00e4nemark beispielsweise liegen <strong>oft \u00fcber 100 Kilometer<\/strong> zwischen zwei Wasserstoff-Tankstellen. In Frankreich, Spanien und Italien sind die Entfernungen noch gr\u00f6\u00dfer. Bei der Planung einer Urlaubsfahrt mit dem Brennstoffzellenauto muss das Tankstellennetz unbedingt bedacht werden.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img  title=\"Wasserstoffauto \u2013 Funktionsweise, Vorteile und Nachteile der Technik\" loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1015\" height=\"721\" src=\"https:\/\/www.autoteile-markt.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/wasserstofftankstellen_deutschland.png\"  alt=\"wasserstofftankstellen_deutschland Wasserstoffauto \u2013 Funktionsweise, Vorteile und Nachteile der Technik\"  class=\"wp-image-15355\"\/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Wasserstofftankstellen in Deutschland und umliegenden L\u00e4ndern (Stand M\u00e4rz 2024)<br>Quelle: Screenshot von https:\/\/h2.live<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h3 class=\"wp-block-heading\">Was kostet das Tanken von Wasserstoff?<\/h3>\n\n\n\n<p>Hier muss man f\u00fcr einen Preisvergleich kurz rechnen. Der <strong>Tankinhalt<\/strong> des Fahrzeugs wird <strong>in Litern<\/strong> angegeben, die <strong>Tankstellen<\/strong> <strong>rechnen<\/strong> <strong>in Kilogramm<\/strong>. Wir nehmen den Toyota Mirai als Beispiel mit einem Tankinhalt von 142 Litern. Hier kommen wir mit der Umrechnung auf etwa 5,6 kg Wasserstoff.<\/p>\n\n\n\n<p>Das Kilogramm Wasserstoff kostet durchschnittlich zwischen 9 und 13 \u20ac. Wir rechnen in unserem Beispiel mit dem Mittelwert. Der Toyota Mirai als Beispiel wird angegeben mit einem Verbrauch von 0,79 bis 0,89 kg auf 100 km. Hier rechnen wir mit dem H\u00f6chstwert, da der der Realverbrauch erfahrungsgem\u00e4\u00df dort liegt. Die Kosten f\u00fcr die Fahrt mit der Brennstoffzelle betragen daher:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Beispielrechnung: 0,89 kg auf 100 km x 11 \u20ac pro kg = <strong>9,79 \u20ac auf 100 km<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Dieser Wert ist nicht sehr hoch, aber auch nicht au\u00dferordentlich niedrig. Ein Dieselmotor mit 6 Litern Verbrauch kommt etwa auf den gleichen Wert. Hier gibt es also <strong>keinen nennenswerten Unterschied zu einem sparsamen Verbrennungsmotor<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Welche_Autos_mit_Brennstoffzelle_gibt_es\"><\/span>Welche Autos mit Brennstoffzelle gibt es?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p>Die Auswahl bei den Wasserstofffahrzeugen ist deutlich kleiner als beispielsweise beim E-Auto. Nur einige Hersteller f\u00fchrten in den letzten Jahren \u00fcberhaupt Brennstoffzellenautos in ihren Listen, bei vielen davon wurde die Produktion eingestellt. Eine Auswahl haben wir hier aufgelistet. <strong>Im ersten Quartal 2024<\/strong> stehen Ihnen nur <strong>zwei Modelle als Neuwagen<\/strong> zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Toyota Mirai (Kaufpreis M\u00e4rz 2024 ab 65.990,00 \u20ac)<\/li>\n\n\n\n<li>Hyundai Nexo ab (Kaufpreis M\u00e4rz 2024 ab 77.490,00 \u20ac)<\/li>\n\n\n\n<li>Kia Sportage<\/li>\n\n\n\n<li>PEUGEOT e-Expert Hydrogen<\/li>\n\n\n\n<li>Mercedes GLC F-Cell<\/li>\n\n\n\n<li>BMW iX5 Hydrogen (Kleinserie)<\/li>\n\n\n\n<li>Citro\u00ebn \u00eb-Jumpy Hydrogen<\/li>\n\n\n\n<li>Honda Clarity Fuel Cell<\/li>\n\n\n\n<li>Opel Vivaro-e HYDROGEN<\/li>\n\n\n\n<li>Streetscooter Work (unabh\u00e4ngiges Entwicklungsprojekt, Einsatz z. B. bei der deutschen Post)<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Die_Vorteile_und_Nachteile_der_Brennstoffzelle_im_Ueberblick\"><\/span>Die Vorteile und Nachteile der Brennstoffzelle im \u00dcberblick<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Betrieb von Autos ohne Emissionen m\u00f6glich<\/li>\n\n\n\n<li>kraftvolle Elektromotoren mit hohem Wirkungsgrad<\/li>\n\n\n\n<li>gro\u00dfe Reichweiten mit einem Tankvorgang<\/li>\n\n\n\n<li>keine gro\u00dfen und teuren Batteriepakete n\u00f6tig<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>teure und wenig verbreitete Technologie<\/li>\n\n\n\n<li>keine Ersparnis an der Tankstelle gegen\u00fcber einem sparsamen Verbrenner<\/li>\n\n\n\n<li>Erzeugung von Wasserstoff in ausreichender Menge ist schwierig<\/li>\n\n\n\n<li>zu wenige Tankstellen verf\u00fcgbar<\/li>\n\n\n\n<li>Urlaubsfahrten ins Ausland schwer bis unm\u00f6glich<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Fazit_Antriebskonzept_mit_grossem_Potential_aber_noch_nicht_annaehrend_ausgeschoepft\"><\/span>Fazit: Antriebskonzept mit gro\u00dfem Potential, aber noch nicht ann\u00e4hrend ausgesch\u00f6pft<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n\n\n\n<p>Die Technologie der Brennstoffzelle hat zweifellos das Potential, langlebige Autos mit hoher Reichweite zu bauen. Die umweltfreundliche Erzeugung des Wasserstoffs in gro\u00dfen Mengen und das schlechte ausgebaute Tankstellennetz sind derzeit die gro\u00dfen H\u00fcrden. Die Regierungen setzen in den letzten zehn Jahren \u00fcberwiegend auf batteriebetriebene Fahrzeuge, da sich Strom leichter transportieren l\u00e4sst als Wasserstoff. Es br\u00e4uchte also einen wissenschaftlichen Durchbruch in der Herstellung von Wasserstoff, um den Antrieb f\u00fcr die breite Masse interessant zu machen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Der Antrieb von Fahrzeugen mit Wasserstoff ist eine M\u00f6glichkeit, um emissionsfrei Auto zu fahren. 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