Zukunftsperspektiven der Brennstoffzelle

Gegenwärtig nutzen die Deutschen für ihre Mobilität immer noch fast vollständig fossile Energieträger. So verursacht der Verkehr rund 19 Prozent der Kohlendioxid-Emissionen in Deutschland (Stand: 2019). Es gilt daher, erneuerbare Energien auch für den Verkehr technologisch zu erschließen und Ersatz für fossile Kraftstoffe zu schaffen. J Die Wasserstofftechnologie könnte sich dafür als vielversprechend erweisen, da bei der Umwandlung von Wasserstoff in einer Brennstoffzelle im Auto ausschließlich Wasserdampf entsteht. Wasserstoff speichert Energie, kann gelagert und transportiert werden. Mit ihm lassen sich Erzeugung und Verwendung von Energie räumlich und zeitlich trennen. Dadurch ergibt sich mithilfe von Wasserstoff die Möglichkeit, per Windkraft oder Photovoltaik erzeugte Energie im Verkehr einzusetzen.

Denkbar ist, dass Brennstoffzellenfahrzeuge in Zukunft Elektroautos mit Batterien teilweise ersetzen können, insbesondere wo eine hohe Reichweite der Fahrzeuge gefordert ist.

Mit einem millionenschweren Paket will die Bundesregierung die Wasserstoffmobilität voranbringen:

Ziel ist, Deutschland zu einem führenden Ausrüster für moderne Wasserstofftechnologien zu machen. Damit können Wasserstofftechnologien als Wirtschaftsfaktor auch helfen, die wirtschaftlichen Folgen der Corona-Pandemie abzumildern. Aus diesem Grund hat die Bundesregierung im Juni 2020 insgesamt neun Millionen Euro zusätzliche Förderung freigegeben.

Darüber hinaus soll durch die das im April 2016 vorgestellte Wasserstoffstrategie Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP II) soll für 2016 bis 2026 die Serienproduktion von Brennstoffzellenautos angekurbelt und das Tankstellennetz bis zum Jahr 2022 auf 400 Säulen erweitert werden.

Die H₂-Mobilität bietet interessante Perspektiven für das Speichern von Ökostrom. Weil Stromproduktion und -bedarf durch den Ausbau erneuerbarer Energien zeitlich immer häufiger voneinander abweichen, gewinnen Speichermöglichkeiten an Bedeutung. Wenn viel Wind- oder Solarenergie zur Verfügung steht, kann mit der Wasserelektrolyse, also der Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, die dazu erforderliche Energie aus dem Stromnetz entnommen und in Form von Wasserstoff gespeichert werden. Diese Art, Wasserstoff als Treibstoff zu nutzen, ist ökologisch sinnvoll und sehr effektiv. Die Elektrolyse erreicht in Pilotprojekten unter Laborbedingungen bereits Wirkungsgrade von 70 bis 80 Prozent erreichen. Bisher ist dafür jedoch hoher Druck oder sind sehr niedrige Temperaturen notwendig, um Wasserstoff möglichst kompakt zu speichern. Auch an dieser Hürde arbeiten Wissenschaftler derzeit. kann nach Berechnungen in den kommenden Jahren Wirkungsgrade von rund 70 Prozent erreichen.