Wasserstoffautos: Nur ein weiterer Hype oder der heilige Gral der umweltfreundlichen Automobile?
Autos mit Wasserstoff-Brennstoffzellen verbrennen keine fossilen Brennstoffe, produzieren keine Umweltverschmutzung oder Treibhausgase, arbeiten mit der gleichen chemischen Reaktion, die Raketen antreibt, und fahren doppelt so weit wie ein Tesla, was bedeutet, dass sie eine glaubwürdige und effektive Alternative zu Elektroautos als Teil einer Zukunft ohne fossile Brennstoffe darstellen.
Wenn Sie noch nicht von diesem utopischen Auto gehört haben, wären Sie nicht allein. Nur Toyota, Honda und Hyundai haben bereits Produktionslinien für Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) eingerichtet, und es ist selten, eines außerhalb Kaliforniens zu sehen, dem Zentrum, in dem diese Technologie langsam aber stetig wächst.
Das könnte sich jedoch ändern: Die britische Regierung kündigte 2017 einen Fonds in Höhe von 23 Millionen Pfund zur Unterstützung der Entwicklung von Autos mit Wasserstoff-Brennstoffzellen und der Infrastruktur an, und der Verkehrsminister John Hayes bemerkte, dass „Wasserstoff-Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge eine entscheidende Rolle spielen können … um uns zu helfen, schädliche Emissionen zu reduzieren.“ Dieser Fonds ist sicherlich notwendig, da es derzeit nur etwa 17 Wasserstofftankstellen im Vereinigten Königreich gibt (die meisten in London, wie Sie vermutet haben) und keine in den USA außerhalb Kaliforniens.
Es gibt eindeutig Anlaufschwierigkeiten, aber wenn FCEVs den gleichen Weg wie Elektrofahrzeuge gehen, ist es wichtig zu fragen, was diese Wasserstoffautos sind, wie gut sie wirklich sind und welche die besten Wasserstoffautos auf dem Markt sind.
WIE FUNKTIONIEREN WASSERSTOFFAUTOS?
Obwohl sie mit gasförmigem Kraftstoff betrieben werden, sind Wasserstoffautos technisch gesehen auch Elektroautos; sie werden von einem Elektromotor angetrieben und nicht von einem Benzin- oder Dieselmotor. Der Wasserstoff wird in einem Tank gespeichert, der mit der Brennstoffzelle verbunden ist. Der Wasserstoff tritt in die Brennstoffzelle ein und vermischt sich mit dem Sauerstoff in der Umgebungsluft. Wasserstoff und Sauerstoff reagieren und verbinden sich, um elektrische Energie und harmlosen Wasserdampf zu erzeugen, der dann als Nebenprodukt ausgestoßen wird.
Es gibt keine beweglichen Teile in der Brennstoffzelle, nur eine chemische Reaktion, die Strom erzeugt, um den Motor anzutreiben. Die Batterie, in der der Strom gespeichert wird, bekannt als Peak Power Battery, ist deutlich kleiner und daher leichter als die Batterie eines Standard-Elektrofahrzeugs, da sie ständig durch die Brennstoffzelle aufgeladen wird, sowie durch regeneratives Bremsen in einigen Modellen, einem Prozess, bei dem der Elektromotor die kinetische Energie des Autos in elektrische Energie umwandelt und in die Hilfsbatterie einspeist.
Die Wasserstofftanks werden auf eine Weise betankt, die fast der von Benzin und Diesel entspricht; gasförmiger Wasserstoff wird in den Tank gepumpt, wie Sie es mit Benzin tun würden. Für ein Fahrzeug, das die Welt verändern könnte, ist das System als Ganzes unglaublich einfach.
DIE VORTEILE VON WASSERSTOFFAUTOS
- Geräuschlose Motoren: Wie die meisten anderen Elektrofahrzeuge haben Wasserstoffautos praktisch keinen Motorenlärm und einen dynamischen Start, da Elektromotoren maximales Drehmoment liefern, selbst bei niedrigen Geschwindigkeiten. Sie sind tatsächlich so leise, dass einige Autos mit Fußgängerwarnsystemen ausgestattet wurden, um Geräusche zu erzeugen, wenn Wasserstoffautos parken, rückwärts fahren oder manövrieren.
- Schnelleres Betanken: Die größte Beschwerde über Elektroautos ist oft, dass das Aufladen ewig dauert. Selbst mit einer Hochleistungsladestation kann es bis zu 30 Minuten für ein normales Elektroauto dauern und mehrere Stunden, wenn eine normale Ladestation verwendet wird. Ein Wasserstofffahrzeug kann in nur drei bis fünf Minuten vollständig betankt werden. Es ist auch vertraut, das Betanken mit einer Pumpe durchzuführen, wie Sie es mit einem Benzin- oder Dieselmotor tun würden.
- Keine schädlichen Emissionen: Das Einzige, was von einem Wasserstoff-Brennstoffzellenauto ausgestoßen wird, ist Wasser. Das bedeutet keine CO2-Emissionen vom Auto.
- Eine Reichweite, die mit Diesel- und Benzinäquivalenten konkurriert: Ein weiteres Problem mit normalen Elektroautos ist, dass sie selbst mit voller Batterie möglicherweise nur die Hälfte der Strecke eines konventionellen Autos mit vollem Benzintank zurücklegen können. Mit einer Reichweite von etwa 300 Meilen pro Tank sind Wasserstoffautos auf Augenhöhe mit vielen konventionellen Fahrzeugen. Sobald es auch einen vollen Tank hat, kann ein Brennstoffzellenfahrzeug genauso weit fahren wie ein Benzinfahrzeug. Der Toyota Mirai hat die kürzeste Reichweite aller derzeit auf dem Markt erhältlichen Brennstoffzellen-Limousinen und fährt 317 Meilen mit einem vollen Tank. Das ist fast 50% mehr Reichweite als die 220 Meilen, die das Basismodell Tesla Model 3 mit einer einzigen Ladung zurücklegen kann. Noch wichtiger ist, dass diese Reichweite bei kaltem Wetter nicht abnimmt, wie es bei anderen Elektrofahrzeugen der Fall sein kann.
- Es ist eine wachsende Industrie: Wie wir gleich sehen werden, sind die Infrastruktur und die Unterstützung für Wasserstoffautos derzeit noch nicht ganz da, wo sie sein müssen. Das gesagt, einer der Vorteile von Wasserstoffautos ist, dass einige Schlüsselakteure investieren. Neben BMW und Mercedes-Benz in Deutschland sucht General Motors in den USA nach einem Brennstoffzellen-Lieferwagen und Toyota testet einen Wasserstoff-LKW. Die Bewohner des Orange County in Kalifornien können seit 2016 mit einem Brennstoffzellenbus zu ihrem Ziel fahren, und 25 davon sind im County im Einsatz. Das sind gute Nachrichten für alle, die ein neues Auto suchen, das lange hält und sie davon abhält, aufgrund staatlicher Umweltgesetze modernisieren zu müssen. Brennstoffzellenautos werden wahrscheinlich auch eine gute Investition sein und ihren Wiederverkaufswert behalten, im Gegensatz zu Benzin- oder Dieselautos.
DIE NACHTEILE VON WASSERSTOFFAUTOS
- Betankung: Dies ist eines der Hauptprobleme von Wasserstoffautos. Derzeit gibt es nur 17 Wasserstofftankstellen im Vereinigten Königreich, und jede Station kostet 1,3 Millionen Pfund zu bauen. Ende 2019 gab es nur 40 in den USA und etwa 80 in Deutschland, der europäischen Nation, die vielleicht das größte Interesse an Wasserstoff als Kraftstoff für Autos gezeigt hat. Das Problem ist auch eine Art Teufelskreis: Weil es so wenige Wasserstoffautos gibt, will niemand in Tankstellen investieren, und weil es so wenige Tankstellen gibt, will niemand Wasserstoffautos kaufen. Dieses Problem wird sich nicht so schnell lösen.
- Kosten: Obwohl die Kraftstoffkosten für ein Wasserstoffauto ähnlich sind wie bei traditionellen Kraftstoffen (etwa 17,4 Pence pro Meile für ein Wasserstoffauto gegenüber 16,3 Pence pro Meile für ein konventionelles Auto), ist die Speicherung von Benzin nicht billig und die Technologie selbst ist teuer in der Entwicklung. Brennstoffzellen sind teuer, und das macht die Autos selbst auch teuer. Die wenigen Modelle, die derzeit auf dem Markt sind, kosten durchschnittlich 80.000 $ (etwas weniger als 62.000 £) für ein Fahrzeug der oberen Mittelklasse. Das ist fast das Doppelte von vergleichbaren vollelektrischen oder Hybridfahrzeugen. Ein Teil des Problems ist die Notwendigkeit des Edelmetalls Platin, das als Katalysator wirkt, wenn Energie erzeugt wird. Das gesagt, die britische Regierung unterstützt ihren Kauf mit einem Zuschuss von etwa 3.000 £.
- Größe des Autos: Wasserstofftanks nehmen viel Platz in Autos ein, und die meisten Wasserstofffahrzeuge haben bisher mehr als einen. Das bedeutet, dass sie tendenziell eher groß sind (SUVs oder große Limousinen), was wiederum bedeutet, dass sie nicht billig sind und möglicherweise nicht ideal für das Fahren von Wasserstoffautos in britischen Städten. Dies ist jedoch etwas, das der kleine walisische Autohersteller Riversimple mit seinem kleinen und eleganten Rasa-Auto zu lösen versucht. Es lohnt sich, einen Blick darauf zu werfen, wenn Sie sich ein Wasserstoffauto in Ihrer Zukunft vorstellen können.
- Mögliche Sicherheitsrisiken: Benzin ist brennbar, aber wir fahren seit Jahren Benzinautos, ohne uns zu beschweren. Wasserstoff ist auch brennbar, aber viele Menschen nehmen ihn als ein enormes Risiko wahr. Im Juni 2019 ereigneten sich zwei Vorfälle, die die Ansicht der Kritiker zu bestätigen scheinen: Eine Chemiefabrik, die Wasserstoff in Santa Clara produzierte, explodierte und ließ die FCV-Nutzer in Kalifornien ohne Kraftstoff, und wenige Tage später explodierte eine Tankstelle in Sandvika, Norwegen. Für viele zeigte dies deutlich, dass Wasserstoff ein gefährlich explosives Gas sein kann, und ließ einige Menschen fragen, ob Wasserstoffautos sicher sind?
5 BESTE WASSERSTOFFAUTOS
TOYOTA MIRAI
Toyota hat eindeutig große Pläne mit dem Mirai, da er auf Japanisch „Zukunft“ bedeutet. Sein elegantes und schickes Aussehen ergänzt seine hervorragende Handhabung, aber er ist teuer und selten: Ab 65.000 £ vor der staatlichen Förderung von 3.500 £ für sehr emissionsarme Fahrzeuge werden 2020 nur 15 im Vereinigten Königreich veröffentlicht.
HONDA CLARITY
Wobei Clarity sich natürlich auf das Fehlen von Emissionen aus Hondas erstem Brennstoffzellenfahrzeug bezieht, ist es nicht das Einzige, was es zu bieten hat. Die Clarity bietet ansprechende Leistung, erstklassige Technik und bietet eine große Reichweite und viel Komfort. Leider kann sie im Vereinigten Königreich noch nicht einmal geleast werden.
HYUNDAI NEXO
Als Nachfolger des Hyundai ix35 FCEV bietet der Nexo eine garantierte große Reichweite von 414 Meilen, mit noch mehr Möglichkeiten durch regeneratives Bremsen. Der südkoreanische Hersteller behauptet, dass er sogar die umgebende Luft reinigen kann – und für einen enormen Preis von 68.000 £ erwarten Sie das mindestens.
MERCEDES-BENZ GLC F-CELL
Der GLC F-Cell ist Mercedes‘ erster Versuch mit einem FCEV und scheint bisher vielversprechend. Der Tank hat eine Kapazität von 4,4 kg Wasserstoff, was ihm eine Reichweite von 478 km und eine Leistung von 155 kWh verleiht. Noch wichtiger ist, dass 90% weniger Platin verwendet wurde, was es potenziell sehr erschwinglich macht.
BMW WASSERSTOFF X5
