Wasserstoff-Kickoff in der Schweiz

Vormarsch Für Lastwagen, die weite ­Strecken zurücklegen, ist der batterie­elektrische Antrieb wenig sinnvoll. Als Alternative empfiehlt sich der Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb.

Auf drei Schienen sieht Bernd Schips, emeritierter ETH-Professor für Nationalökonomie, Fahrzeuge in die Zukunft fahren: mit batterieelektrischem Antrieb, mit Brennstoffzellen oder mit Verbrennungsmotor, der mit synthetischen Treibstoffen betrieben wird. «Die vollständig CO2-freie Mobilität bleibt aber voraussichtlich noch für viele Jahrzehnte eine Wunschvorstellung», hielt Wasserstoff­spezialist Schips bei der SSM-/SAE-Fachtagung «Wasserstoffmobilität – Hype oder Realität?» im Campus Sursee LU fest. Schliesslich entstünde aus der Fahrzeugproduktion und dem Bau von Stromerzeugungsanlagen noch lange CO2.

Vorteil Brennstoffzelle
Eine Verwendung von Wasserstoff (H2) als Treibstoff für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren ist technisch machbar, und da Wasserstoff keinen Kohlenstoff enthält, entstehen in einem damit betriebenen Verbrennungsmotor nur Stickstoffoxide (NO2), aber praktische keine CO2-, CO- und HC- Emissionen. Einen besseren Wirkungsgrad bietet aber die mit H2 betriebene Brennstoffzelle, die einen chemischen Energieträger in elektrische Energie umwandelt. Als Brennstoffe kommen neben H2 auch gasförmige und flüssige Kohlenwasserstoffe wie Methan oder Methanol in Betracht. 

Pferdefüsse gibt es in der Wasserstofftechnik jedoch gleich mehrere. Zum einen sollte die Herstellung von H2 durch Elektrolyse mit erneuerbaren Energieträgern erfolgen, zum anderen entstehen beim Komprimieren des Gases für die Betankung an der Zapfsäule beträchtliche Verluste. Die Speicherung von flüssigem Wasserstoff im Fahrzeug bei –253 °C in Kryotanks, die eine besonders gute Isolierung bieten und keine aktive Kühlung benötigen, ist ebenfalls mit Problemen behaftet.

«Eine noch in Erprobung befindliche Lösung für die Speicherung von H2 könnten Liquid Organic Hydrogen Carriers sein», stellt sich Schips vor. H2 wird dabei chemisch an eine Trägerflüssigkeit gebunden, die bei Normaldruck und -temperatur gelagert werden kann.

Obwohl die Anschaffungspreise für Fahrzeuge mit Brennstoffzellen noch sehr hoch sind und keine genügende Infrastruktur für die Versorgung mit H2 besteht – die einzige wirklich öffentliche Wasserstofftankstelle der Schweiz steht in Hunzenschwil AG – glaubt Schips an den Erfolg des Wasserstofffahrzeugs: «Mit dem Aufbau von Netzen mit H2-Stationen zur Betankung von regional eingesetzten LKW und Bussen könnte das Problem schrittweise gelöst werden, auch für PW.» Schon bald sollen deshalb weitere Stationen in Crissier VD, Zofingen AG, Dietlikon ZH und St. Gallen aufgebaut werden.

Zu den Treibern der Wasserstoff-Antriebstechnik zählt der südkoreanische Fahrzeugbauer Hyun­dai. Neben mehreren LKW- und Bus-Modellen auf asiatischen Märkten vertreibt Hyun­dai weltweit auch H2-Personenwagen wie den Nexo.

Von der Schweiz ins Ausland 
Entscheidend für die Weiterentwicklung der Technologie werden die schweren Nutzfahrzeuge sein. Für 2020 bereiten die Koreaner die Lieferung der ersten 50 Lastwagen für die Schweiz vor. Für 2025 ist die Produktion von 1600 Einheiten des schweren Nutzfahrzeugs Xcient geplant – zu einem gros­sen Teil für den Schweizer Markt.

Der Hyundai H2 Xcient Brennstoffzellen-LKW der neusten, speziell auch für europäische Vorschriften entwickelten Generation ist mit einem 190-kW-Brennstoffzellensystem ausgestattet. Dazu werden zwei 95-kW-Brennstoffzellen-Stacks parallelgeschaltet. In sieben Tanks werden 35 Kilogramm Wasserstoff gespeichert, die eine Reichweite von über 400 Kilometer ermöglichen sollen. Um die Produktion von Wasserstoff sicherzustellen, wird Hyundai Hydrogen Mobility (HHM) mit dem Unternehmen Hydrospider zusammenarbeiten. HHM ist ein Joint Venture zwischen der Hyun­dai Motor Company und dem Schweizer Wasserstoffunternehmen H2 Energy. Hydrospider seinerseits ist ein Joint Venture von H2 Energy, Alpiq und Linde. Vor Kurzem stellten HHM und Hydrospider ein neues Geschäftsmodell für die emissionsfreie Mobilität vor. Dieses setzt sich zusammen aus den Brennstoffzellen-LKW, der Produktion von grünem Wasserstoff in einer neuen 2-MW-Elektro­lyse­anlage in Gösgen SO und einem Plan zum Aufbau der Betankungsinfrastruktur.

Was in der Schweiz beginnt, soll bald auch in Europa Schule machen. Die strengen CO2-Vorschriften schaffen auch dort eine grosse Nachfrage nach emissionsfreier Mobilität. Zuerst werden voraussichtlich die Märkte Deutschland, Niederlande, Österreich und Norwegen bearbeitet.

Ein weiteres H2-LKW-Projekt namens Generation of Hydrogen wurde Anfang Oktober in Genf vorgestellt. Initiiert von der Stiftung Nomad, werden die Migros Genf, Brennstoffzellenhersteller Green GT und Nutzfahrzeugspezialist Larag einen Wasserstoff-Brennstoffzellen-LKW bauen, um Erfahrungen mit dem neuen Antriebssystem zu sammeln. Grüner Wasserstoff soll von den Services Industriels de Genève in einer neuen Elektrolyseanlage bereitgestellt werden. Bruno Jäger, CEO und Verwaltungsratspräsident von Larag, rechnet mit einer Fertigstellung des 40-Tonnen-Fahrzeugs bis Mitte des kommenden Jahres. l

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