Elektromobilität Wasserstoff: Wirtschaftliche Chance oder großes Risiko?

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Seit vielen Jahren singen Politik und viele Medien das hohe Lied von der batterieelektrischen Mobilität. Nun kommt Bewegung in die Diskussion: Brüssel und Berlin haben Wasserstoff als neue Energiequelle entdeckt. Was bedeutet das für die OEMs und Zulieferer?

Der größte Einzelmarkt der Welt gibt die Richtung vor: Die Regierung in Peking will von den Mitteln für New Energy Vehicles den überwiegenden Teil auf Fahrzeuge mit Brennstoffzelle umschichten und so bis zum Jahr 2030 rund eine Million davon auf die Straße bringen. In Japan und Korea hat man erkannt, dass der Pkw zwar nicht Vorreiter sein wird – aber immerhin der künftige Volumenträger.

Brennstoffzelle wird sich in der Zukunft durchsetzen

In den Entwicklungsabteilungen birgt diese Energiewende die Gefahr, dass die immer knapper werdenden Entwicklungsetats weiter unterteilt werden. Einfacher wird die Situation der Forscher und Ingenieure von Lieferanten und OEMs gewiss nicht. »Automobil Industrie« hat bei mehreren Unternehmen nachgefragt. Stefan Wolf, CEO von Elring Klinger, meint zu den mehrgleisigen Entwicklungsaktivitäten: „Wir müssen in Batterie und Brennstoffzelle investieren, da beide in den nächsten Jahrzehnten ihre Berechtigung und ihren Markt haben werden. Überall dort, wo der batterieelektrische Antrieb nicht leistungsfähig und reichweitenstark genug ist, wird sich die Brennstoffzelle durchsetzen – auch in Pkws der Oberklasse.“

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Bei Batterien will sich Elring Klinger auf Module und Komponenten konzentrieren. Die Module werden eher an Nischenhersteller geliefert; die etablierten OEMs werden dagegen die Batterie selbst entwickeln und auch fertigen. Dort will das Unternehmen als Komponentenlieferant auftreten. Ähnlich sieht Wolf die Zukunft der Brennstoffzelle: Komplette Systeme gehen als High-End-Anwendung an Nischenkunden, die Stacks und Komponenten vorrangig an OEM-Kunden mit höheren Stückzahlen.

Auch Bosch-Chef Volkmar Denner sieht in der Brennstoffzelle große Chancen für das Unternehmen: „Nicht jede Anwendung lässt sich elektrifizieren. Notwendig ist ein mutiger Einstieg in die Wasserstoff-Wirtschaft – und dieser Einstieg muss jetzt erfolgen, sonst wird Europa 2050 nicht klimaneutral werden. Es wird Zeit, den Wasserstoff vielseitig zu industrialisieren.“ Bosch bereitet die Produktion eines Stacks vor, vor allem für den Lkw-Antrieb. Die Markteinführung ist für 2022 geplant. Nach Angaben von Denner könnte schon 2030 jedes achte neu zugelassene schwere Nutzfahrzeug mit einer Brennstoffzelle unterwegs sein.

Mahle beliefert Nikola

Die Wasserstoffinitiativen der Bundesregierung und der EU deutet Jörg Stratmann, CEO von Mahle, als gute Signale. Bereits seit mehr als einer Dekade ist Mahle nach eigenen Angaben Serienausrüster für Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Der Zulieferer fertigt vor allem Produkte für die komplexe Luftstrecke sowie für die Temperierung von Brennstoffzellensystemen. Konkret liefert er Ladeluftkühler, Brennstoff-Vorheizer, Ionentauscher und Schadgasfilter für Brennstoffzellen-Antriebe. Seit 2018 setzt die Nikola Motors Company bei der Entwicklung ihres Brennstoffzellen-Trucks „Nikola Two“ auf die Erfahrung von Mahle im Thermomanagement. Das Stuttgarter Unternehmen entwickelt und liefert das komplette Kühl- und Klimatisierungssystem.

„Wir stellen ein zunehmendes Interesse auf der OEM-Seite fest“, sagt Michael Becker, der die Vorentwicklung bei Pierburg leitet. „Dies gilt zum einen für größere Pkws, aber zunehmend auch für Lkws und Busse.“ Das de-ionisierte Wasser und der Wasserstoff stellen besondere Anforderungen an das Material, insbesondere an die Resistenz und die Dichtigkeit der Komponenten. Bei Pierburg zählt aktuell ein Wasserstoff-Rezirkulationsgebläse zu den Entwicklungsschwerpunkten. Es hat die Aufgabe, den bei der Reaktion nicht verbrauchten Wasserstoff erneut dem Stack zuzuführen. Erste Muster sind bereits beim Kunden.

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Erfolg hängt am Wirkungsgrad

Also alles in bester Ordnung? Und ist endlich der Stein der Weisen gefunden? Nicht völlig. Der Siegeszug der Brennstoffzelle hängt natürlich stark vom Wirkungsgrad der kompletten Produktions- und Nutzkette des Wasserstoffes ab. Voraussetzung ist, dass er mit Strom aus regenerativen Quellen produziert wird. Deshalb sollten Deutschland und Europa nach Meinung der Brennstoffzellen-Befürworter noch stärker in alternative Energiequellen investieren. Eine noch fehlende Infrastruktur für Transport, Lagerung und Tanken muss mit viel Geld und hohen CO₂-Emissionen installiert werden. Synthetische Kraftstoffe dagegen haben die Vorteile, dass sie sofort in bestehende Fahrzeuge (in Europa mehr als 200 Millionen) eingesetzt werden und die vorhandene Infrastruktur nutzen könnten.

Ökostrom limitiert?

Zu ihrer Produktion ist zwar auch viel Energie und Wasserstoff notwendig. Aber durch die Nutzung in der Bestandsflotte sinkt der CO₂-Ausstoß sofort ohne langwierige Hochlaufszenarien. Die Förderung von Wasserstoff durch die Politik ist also sinnvoll. Ob die Brennstoffzelle die richtige Antriebslösung ist, bleibt strittig. Außerdem zeichnet sich ab, dass bei „grünem Strom“ die Grenzen des Wachstums in Sicht sind. Zu viele energieintensive Branchen sollen zukünftig CO₂-freien Strom nutzen. Alleine Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe benötigen für die Mobilität hohe Anteile vom Angebot. Das sieht auch Fritz Indra so, ehemaliger Entwickler bei Audi, Opel und GM: „Strom gibt es natürlich genug, aber hauptsächlich aus kalorischen Kraftwerken. Der künftige Bedarf ist aus regenerativen Quellen nicht zu decken.“

Entwicklung auf Sparflamme

Genügend Gründe für Daimler, die Reißleine zu ziehen. Der OEM entwickelt vorläufig keine Brennstoffzellentechnik mehr für die Pkw-Sparte: Fahrzeuge mit Wasserstoffantrieb seien aufgrund schwieriger Marktbedingungen und deshalb ausbleibender Skalierungseffekte preislich mit batterieelektrischen Fahrzeugen derzeit und auch mittelfristig nicht konkurrenzfähig.

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Auch in der Volkswagen-Gruppe steht kein Pkw-Projekt auf der Tagesordnung. Konzernchef Herbert Diess hat die Batterie als alleinige Alternative zum Verbrennungsmotor ausgerufen. „Die Brennstoffzelle und Liquid Fuels fahren wir auf Grundlevel. Sie sind auf einen absehbaren Zeithorizont von mindestens einem Jahrzehnt keine Alternative für Pkw-Motoren“, so Diess am 16. Januar dieses Jahres auf dem Global Board Meeting. Lediglich im Brennstoffzellen-Technikum in Neckarsulm wird mit dem Ziel gearbeitet, die Brennstoffzelle zu industrialisieren und weiterhin einen gewissen Wissensstand in der Volkswagen-Gruppe zu sichern.

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