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Wasserstoff - Kraftstoff der Zukunft
Im Rahmen der Diskussion um neue Energieformen, Energiesteuer und alternative Antriebskonzepte stellt sich die Frage, inwieweit neue Verfahren zur Energieerzeugung bereits vorhanden sind und, wenn ja, ob diese in Konkurrenz mit herkömmlichen Antriebsarten treten könnten.

Gängige Kraftstoffe auf Erdölbasis (Benzin bzw. Diesel), die heute für Autos verwendet werden, dezimieren die natürlichen Ressourcen und erzeugen darüber hinaus Schadstoffe, die nachteilig für Mensch und Natur sind. Energiespeicher für Fahrzeugantriebe werden jedoch bis auf weiteres notwendig sein, um den Personen- und Gütertransport zu Land, zu Wasser und in der Luft zu ermöglichen. Es wird zur Zeit an der weiteren Optimierung der herkömmlichen Antriebsarten gearbeitet. Bei der Verbesserung der angewandten Techniken und damit dem Heraufsetzen der Wirkungsgrade gibt es jedoch Grenzen. Nach Expertenmeinung könnte der Benzinverbrauch der Neuwagenflotten in den nächsten zehn Jahren um 30% reduziert werden. Der Schadstoffausstoß wird damit zwar verringert, aber nicht völlig eingestellt werden, und die natürlichen Ressourcen werden weiter reduziert. Es bleibt folglich die Notwendigkeit, nach anderen praktikablen Möglichkeiten und neuen Techniken in diesem Bereich zu suchen.

Auf den ersten Blick erscheint Wasserstoff (H₂) ein geeigneter Energiespeicher, der den Weg in eine schadstoffreie Zukunft weisen könnte. Wasser ist in ausreichendem Maße vorhanden, bei der Verbrennung im Auto wird relativ viel Energie frei, und es entstehen keine Schadstoffe.

Erste Versuche waren erfolgreich, und Wasserstoff scheint durchaus für den mobilen Fahrzeugantrieb geeignet zu sein. Auf den zweiten Blick gibt es jedoch auch Probleme. Wasserstoff ist mit Sauerstoff hochexplosiv, die Erzeugung von H₂ ist aufwendig, und die Speicherung sowie die Betankung sind problematisch. Dann, auf den dritten Blick, zeigt sich, daß die Schwierigkeiten zu bewältigen sind und in den letzten Jahren weitgreifende Fortschritte gemacht wurden.

Mittlerweile ist die Technik auf einem Entwicklungsstand, auf der es Prototypen von wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen in der dritten oder vierten Generation gibt. Vielerorts laufen Projekte, in denen unterschiedliche Modelle ihre Tauglichkeit im Alltag unter Beweis stellen sollen. Die Anzahl der Veröffentlichungen und Studien zu diesem Thema nimmt stetig zu.

Vor zehn Jahren wurde damit angefangen, Wasserstoff als Energieträger ernstzunehmen. Einige der Ideen von damals sind gescheitert, andere sind in Ansätzen verwirklicht worden. Die Speicherung von H₂ in Metallhydriden oder die Bindung an Toluol gehören zu den nicht so aussichtsreichen Varianten. Chancenreicher ist die Nutzung von gasförmigem oder flüssigem Wasserstoff in herkömmlichen Verbrennungsmotoren sowie die "kalte Verbrennung" von H₂ in Brennstoffzellen.

Beim Vergleich der neuen Antriebsverfahren mit konventionellen Verbrennungskraftmaschinen erscheint die Wasserstofftechnik nicht konkurrenzähig, da einzelne Komponenten zu teuer sind und die Herstellung von H₂ nicht auf ökologische Weise möglich ist. Nimmt man jedoch die Entwicklung der letzten Jahre als Maßstab, so zeigt sich, daß bis zum Jahre 2004 die Serienreife von Pkw und Bussen mit Wasserstoffmotor oder Brennstoffzellenantrieb möglich ist. Die Kosten für diese Modelle wären vergleichbar mit heutigen Fahrzeugen.

Unter Berücksichtigung der gesamten notwendigen Infrastruktur scheint eine Umstellung der Energiewirtschaft in den nächsten 30 bis 50 Jahren möglich zu sein.

Bei diesem hier veröffentlichten Text handelt es sich um eine gekürzte Zusammenfassung der Studienarbeit von Dipl.-Ing. Sven Geitmann über Wasserstoff und Brennstoffzellen aus dem Jahr 1998, allerdings ohne die dazugehörigen Abbildungen. Weiterführende, aktuellere Daten (inklusive der Abbildungen) finden Sie im Buch von Eva Augsten und Sven Geitmann.