Wasserstoff- und Erdgasantrieb im Überblick

Die EU hat auf die Umwelt-Problematik reagiert. Sie will mit ihrem Paket "Fit for 55" bis zum Jahr 2030 den CO2-Ausstoß um mindestens 55 Prozent im Vergleich zu 1990 reduzieren und bis zum Jahr 2050 komplett klimaneutral sein. Bevor der Plan umgesetzt wird, muss er allerdings noch die Gesetzgebungsprozesse durchlaufen. Dazu müssen unter anderem die einzelnen Mitgliedsländer zustimmen. Während in denjenigen Staaten, in denen die Automobilindustrie einen großen Stellenwert einnimmt, mit Widerstand zu rechnen ist, kann es Ländern wie etwa Dänemark nicht schnell genug gehen. Die Skandinavier wollten bereits ab 2030 den Verkauf von Diesel- und Benzin-Fahrzeugen komplett verbieten, mussten ihre Pläne allerdings zurückziehen, da sie damit gegen EU-Recht verstoßen.

Auch einzelne Städte wollen Fakten schaffen. So soll in Paris ab 2024 ein komplettes Diesel-Fahrverbot gelten, ab 2030 sollen auch keine Benziner mehr fahren dürfen. Auch bei den Fahrzeugherstellern werden immer konkretere Termine bekannt, ab wann keine Verbrennungsmotoren auf den Markt kommen. Dabei setzen sie meist auf E-Autos als Alternative. Es gibt aber auch noch weitere Antriebe, wie Wasserstoff oder Erdgas.

Wasserstoff: Passable Reichweite

Das Prinzip der Wasserstoff-Brennstoffzelle funktioniert so: Der im Tank mitgeführte Wasserstoff reagiert in der Brennstoffzelle mit Sauerstoff aus der Luft in kontrollierter Weise zu reinem Wasser. Dabei wird Strom erzeugt, der, in einer kleinen Pufferbatterie gespeichert, dann für den Antrieb des Elektromotors genutzt wird. Damit gehört der Wasserstoff-Antrieb eigentlich auch zu den Hybriden – eine direkte Verbrennung des Wasserstoffs in einem Motor ist zwar ebenfalls möglich, diese Technik wird aber nicht mehr favorisiert.

Übrigens: Die Brennstoffzellen-Technik ist für Reisemobilisten längst kein Neuland mehr. Mit Methanol betriebene Brennstoffzellen kommen bereits seit rund 20 Jahren für die Stromerzeugung im Aufbau zum Einsatz.

Am Wasserstoff-Antrieb ist in der Vergangenheit viel geforscht worden. Mercedes stellte vor einigen Jahren schon einen Sprinter mit Brennstoffzellenantrieb und Reisemobilaufbau vor, der aber nicht zur Serienreife gelangte. Aktuell zeigen Renault mit einer Wasserstoff-Version des Master und Peugeot mit dem e-Expert Hydrogen erste Nutzfahrzeuge mit Wasserstoff-basiertem Antrieb.

Die Brennstoffzelle hat den Vorteil, dass mit ihr passable Reichweiten möglich sind, und dabei hält sich das Mehrgewicht gegenüber Verbrennern in Grenzen. Und das Nachtanken von Wasserstoff funktioniert ebenso innerhalb von Minuten. Allerdings gibt es in Deutschland aktuell nur knapp 100 Tankstellen. In den Nachbarländern sind es teils noch deutlich weniger. Hinzu kommt, dass Wasserstoff-Fahrzeuge aktuell noch sehr teuer sind. Sollten die Preise der Fahrzeuge sinken, mehr Tankstellen entstehen und ließe sich mehr Wasserstoff per Hydrolyse mit überschüssigem Ökostrom produzieren – aktuell wird er vor allem aus Erdgas hergestellt –, könnte der Brennstoffzellenantrieb für Reisemobile eine Alternative werden.

Wasserstoff-Fahrzeuge

Diese Fahrzeuge gibt es schon auf dem Markt.

Mit dem Master H2-Tech zeigt das Renault-Joint-Venture Hyvia ein Nutzfahrzeug mit Brennstoffzelle. Der Master H2-Tech, der sich aktuell noch im Prototypen-Status befindet, ist in drei Varianten angedacht: als Kastenwagen, Plattformfahrgestell und Minibus für die City. Die 30-kW-Brennstoffzelle und die vier Wasserstofftanks mit insgesamt 6 kg Fassungsvermögen befinden sich beim Kastenwagen unter dem Dach, der Elektromotor mit 57 kW Leistung und die 33-kWh-Batterie sind unter dem Kabinenraum platziert. Laut Renault hat der Transporter ein Ladevolumen von zwölf Kubikmetern. Mit dem Fahrzeug sollen Reichweiten von bis zu 500 Kilometern möglich sein, davon 100 Kilometer im reinen Batteriebetrieb. Die ebenfalls vorgestellte Wasserstofftankstelle will Hyvia zum Kauf, Leasing oder zur Miete anbieten.

Peugeot e-expert Hydrogen

Seinen kompakten Expert-Van bietet Peugeot bereits mit Verbrennungsmotor und als reines E-Fahrzeug an – jetzt kommt mit dem e-Expert Hydrogen auch eine Wasserstoff-Version dazu. Die Brennstoffzelle befindet sich im Motorraum des Fahrzeugs und wird versorgt von drei Wasserstoffspeichern, die unter dem Boden angebracht sind und eine Kapazität von 4,4 Kilogramm besitzen. Der von der Brennstoffzelle produzierte Strom fließt in eine 10,5-kWh-Batterie, die sich unter dem Kabinenraum befindet. Der E-Motor mit einer maximalen Leistung von 100 kW treibt die Vorderachse an. Laut Peugeot kommt der e-Expert Hydrogen auf eine Reichweite von über 400 Kilometern, die Batterie kann im Plug-in-Verfahren über einen Ladeanschluss aufgeladen werden. Das Fahrzeug ist in zwei Längen erhältlich und soll eine Zuladung von bis zu 1.100 Kilogramm erreichen.

Erdgas: Günstig tanken

Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan. Da diese Verbindung im Verhältnis mehr Wasserstoff, aber weniger Kohlenstoff enthält als die längerkettigen Diesel-Moleküle, stoßen Erdgas-Autos im Vergleich weniger CO2 aus. Auch die Feinstaub-Emissionen sind sehr gering. Besonders klimafreundlich ist der Erdgas-Antrieb dann, wenn regenerativ erzeugtes Biogas getankt wird.

Die Zahl der Erdgas-Tankstellen in Deutschland liegt aktuell bei etwa 850 – und damit deutlich höher als bei Wasserstoff. Im europäischen Ausland gibt es große Unterschiede bei der Dichte des Tankstellennetzes. Während man etwa in Italien viele Erdgas-Tankstellen findet, sind es in Ländern wie Dänemark oder Kroatien nur wenige. Der Tankvorgang dauert nicht lange, die Kosten für eine Tankfüllung sind in Deutschland dank staatlicher Förderung relativ gering. Fahrzeughersteller setzen jedoch aktuell kaum auf Erdgas. Von den für Reisemobile in Frage kommenden Basisfahrzeugen gibt es lediglich den Iveco Daily mit Erdgasmotor. Andere Hersteller – zuletzt auch Fiat – haben die entsprechenden Varianten eingestellt. Vielleicht ein Fehler, denn Erd- bzw. Biogas hätte durchaus das Potenzial, als Brückentechnologie hin zur Wasserstoffwirtschaft zu fungieren.

Erdgas-Fahrzeug:

Der Motor des Iveco Daily NP (NP steht für Natural Power) arbeitet, anders als sein gleichstarkes Diesel-Pendant, nach dem Otto-Prinzip. Beide besitzen 100 kW (136 PS) Leistung, wobei der Erdgas-Daily sein 350 Nm starkes Drehmoment bereits bei einer niedrigen Drehzahl von 1.500 Umdrehungen zur Verfügung stellt. Komfortabel: Dank der geschmeidig arbeitenden 8-Gang-Wandlerautomatik muss beim Daily NP nicht geschaltet werden. Bei der promobil-Testfahrt mit dem Erdgas-Fahrzeug fiel der relativ hohe Lärmpegel auf, außerdem die recht gefühllose Lenkung sowie ein langer Bremsweg. Das Gastankvolumen reichte auf der zurückhaltend gefahrenen Testrunde für etwa 370 Kilometer. Das getestete Modell besaß zusätzlich einen Benzintank mit 14 Litern Volumen, der im Notfall den Weg bis zur nächsten Gastankstelle überbrücken soll. Im Benzinbetrieb sinkt die Motorleistung jedoch auf 82 PS und 230 Nm Drehmoment.