18:53 05 Dezember 2019
SNA Radio
    Abgasrohr (Symbolbild)

    Das Brennstoffzellenauto: CO₂-neutrales Fahrzeug oder Bombe auf Rädern?

    CC0
    Kommentare
    Zum Kurzlink
    Von
    4738162
    Abonnieren

    Die Herstellung des Brennstoffzellen-Autos steckt in einer tiefen Krise. Das Wasserstoffantrieb-Konzept, das mit der Hoffnung auf völlig umweltfreundliche Autos verbunden wurde, wird als Gefahrenquelle und wegen der aufwendigen und teuren Herstellung heute als ökonomischer Unsinn betrachtet.

    Zuletzt kritisierte VW-Chef Herbert Diess das Wasserstoffantrieb-Konzept während der IAA-2019, die vom 12. bis zum 22. September 2019 in Frankfurt am Main stattfand. "Das ist Unsinn", lautete sein kurzes Urteil. Er stellte die Hoffnung in Frage, dass Wasserstoff als umweltfreundlicher Brennstoff verwendet werden kann. Die gleiche Meinung hatten aber schon mehrmals andere Experten auf diesem Gebiet geäußert.

    Herbert Diess ist der Meinung, dass das Akku-Auto-Konzept auf dem Wege der weiteren Entwicklung umweltfreundlicher Autos in Deutschland wertvoller und zukunftsorientierter sei.

    Was ist nun besser: Akku oder Wasserstoffantrieb?

    Was die Umweltfreundlichkeit betrifft, so stößt keines der Autos schädliche Abgase aus - nur reinen Wasserdampf  im Falle des Brennstoffzellenautos.

    Herbert Diess hat die Aufmerksamkeit der Gesellschaft jedoch auf die Schwierigkeiten der Wasserstoffherstellung gelenkt. Der Wasserstoff wird aus Methan oder durch Elektrolyse gewonnen. Diess ist der festen Überzeugung, dass das Verfahren jedoch unwirtschaftlich sei. Das neuste Elektrolyse-Verfahren verbraucht zwischen 4,3 und 4,7 Kilowattstunden für die Herstellung eines Kubikmeters Wasserstoff (90 Gramm). Für die Herstellung von einem Kilogramm Wasserstoff benötigt man etwa 47,3 bis 52,1 Kilowattstunden, und um einen vollen Behälter für ein Wasserstoffantrieb-Auto mit etwa fünf Kilogramm Wasserstoff herzustellen, braucht man bis zu 260,8 Kilowattstunden. 

    So kann man laut Diess die Energie, die bei der Elektrolyse eingesetzt wird, direkt zur Aufladung der Akkus verwenden. Ein Akku-Auto verbraucht ungefähr 19,6 Kilowattstunden pro 160 km und ein Wasserstoffantrieb-Auto verbraucht etwa 1,83 Kg Wasserstoff pro 160 km oder 90,4 Kilowattstunden im Äquivalent der Elektroenergie. Das ist unwirtschaftlich und ineffizient.

    Es gibt auch ein anderes wichtiges Problem bei der Verwendung von Wasserstoffantrieben. Wasserstoff ist ein ziemlich gefährliches Gas.

    Wenn das Gas ausströmt

    Stellen wir uns vor, dass mehrere Millionen von Brennstoffzellen-Autos auf den Straßen einer Stadt unterwegs sind. Im Laufe der Zeit werden die Bestandteile eines Autos immer älter und "müde". Seine Bestandteile, zum Beispiel die Dichtungen, die Ventile oder die Klappen der Wasserstoffleitungssysteme, verschleißen. Die Abnutzung der Bestandteile eines Brennstoffzellen-Autos ist ein viel größeres Problem als der Verschleiß eines Autos mit einem Diesel- oder Benzinantrieb.

    Wasserstoff ist ein sehr flüchtiges Gas. Es kann sogar durch die Wände eines Behälters aus Stahl strömen. Und selbstverständlich kann dieses Gas durch die kleinsten Schlitze austreten. Der Verschleiß des Behälters und der Wasserstoffleitungssysteme führt zu einer wesentlichen Erhöhung des Austritts von Wasserstoff. Das Brennstoffzellen-Auto wird damit zur Quelle einer großen Gefahr. Der durch die Klappe oder Dichtungen ausströmende Wasserstoff kann in Verbindung mit Sauerstoff eine brennbare und auch explosionsfähige Kombination bilden. Luft mit einem Wasserstoffgehalt von 4,1 Prozent kann sich leicht entzünden. Luft mit einem Wasserstoffgehalt von 18 Prozent bis 74 Prozent ist schon ein hochexplosives Gas.

    An dieser Stelle muss betont werden, dass die Sicherheitsprüfungen eines Wasserstoffbehälters eigentlich keine wirkliche Auskunft über die Explosionsgefahr des Wasserstoffs geben.  Der gefüllte Behälter selbst ist natürlich sicher, weil das Gemisch von Luft und Wasserstoff mit einem Wasserstoffgehalt von mehr als 74 Prozent nicht brennen oder explodieren kann. Die eigentliche Explosionsgefahr entsteht, wenn der Wasserstoff in die Luft gelangt.

    Aus Funken wird eine Explosion

    Da Wasserstoff leichter als Luft ist, konzentriert sich das explosivfähige Gasgemisch in einem geschlossenen Raum im oberen Bereich. Zum Beispiel auch im Innenraum eines Autos. Wenn die Wasserstoffleitung durch Abnutzung beschädigt ist, wird sich das Gas zuerst im Innenraum des Autos sammeln. Wenn das Auto sich auf einem Parkplatz befindet, wird die Gefahr der Entstehung eines explosionsgefährlichen Gasgemisches beträchtlich größer. Allerdings besteht während der Fahrt keine wesentliche Gefahr, weil der leichte Wasserstoff durch den Luftstrom aus dem Auto herausgeblasen wird.

    Welche Menge an Gas ist eigentlich für eine Explosion nötig? Das Volumen eines PKW-Innenraums beträgt ungefähr 3,5 Kubikmeter. In diesem Fall sind nur 56,7 Gramm Wasserstoff für die Entstehung eines explosionsgefährlichen Gasgemisches mit einem Gehalt von 18 Prozent Wasserstoff nötig.

    Wasserstoff ist geruch- und farblos. Man spürt dieses gefährliche Gas nicht, bis es zu spät ist. Für eine Explosion reicht nur ein einziger Funken, zum Beispiel von statischer Elektrizität. Die Explosionsstärke eines solchen Gasgemisches in einem Raum von 3,5 Kubikmetern entspricht etwa 1,6 Kilogramm Trotyl-Äquivalent oder ungefähr der Explosionsstärke von 19 Handgranaten (Typ DM51). Ein Mensch, der im Innenraum eines solchen Autos sitzen würde, würde zweifellos ums Leben kommen. Zwar gelten die mit Wasserstoff betriebenen Autos als nicht gefährlicher als Benzin-, Diesel- oder Gas-Fahrzeuge - Gas ist ja, wie schon erwähnt, sehr flüchtig. Wer kann aber garantieren, dass sich unter gewissen Umständen das Gas nicht ansammelt?

    Die Gasbehälter bei allen Modellen von Wasserstoffantrieb-Autos fassen etwa fünf Kilogramm Wasserstoff. Das Trotyl-Äquivalent von einem Kilogramm Wasserstoff ist 28,5 Kilogramm Trinitrotoluol, der wichtigste militärische Sprengstoff.  Ein voller Wasserstoff-Behälter enthält ein Äquivalent von 142,5 Kilogramm Trinitrotoluol. Wenn eine solche Menge Wasserstoff plötzlich ins Freie gelangt, ist eine große Stichflamme unvermeidlich –  eine Explosion unter Umständen möglich.

    Die Gefahr des Austretens von Wasserstoff zeigt die Explosion am 10. Juni 2019 bei der Wasserstofftankstelle in der Stadt Sandvik in der Nähe der norwegischen Hauptstadt Oslo. Dieser Vorfall führte dazu, dass auch vier Stationen in Deutschland daraufhin vorübergehend geschlossen wurden. Die Ursache der Explosion war ein Defekt bei der Montage eines Hochdruckwasserstoffbehälters. Eine Dichtung des Behälters war nicht völlig gasundurchlässig. Reines Glück, dass niemand ums Leben kam.

    Möglich wäre, dass Sicherheitssensoren, welche auch bei U-Booten verwendet werden, in die Wasserstoffantrieb-Autos installiert werden. Diese könnten dann dem Austreten von Wasserstoff vorbeugen, aber die Gefahr wird trotzdem bleiben, da die Sensoren ausfallen können. Je mehr Wasserstoffantrieb-Autos auf den Straßen unterwegs sind, desto mehr Tankstellen müssen dafür gebaut werden. Desto größer ist auch die Gefahr von menschlichem Verschulden.

    Wasserstoff spielt eine große Rolle in der Industrie, besonders bei der Herstellung von Ammoniak. Die Sicherheitsvorkehrungen bei diesem Herstellungsverfahren sind sehr streng. Kann aber jemand garantieren, dass der Wasserstoff auch in der Automobilindustrie unter dem Schutz strengster Sicherheitsmaßnahmen verwendet wird? Und wie teuer wird im Endeffekt dann ein durchschnittliches Brennstoffzellenauto werden? Hat eine so teure Produktion mit einem so niedrigen Wirkungsgrad überhaupt einen Sinn?

    * Die Meinung des Autors muss nicht der der Redaktion entsprechen.

    GemeinschaftsstandardsDiskussion
    via Facebook kommentierenvia Sputnik kommentieren

    Zum Thema:

    Qualität anders als in EU: Deutsche und andere Marken sorgen für Verbraucherskandal in Russland
    „Sie bauen einfach weiter“: Rohrverlegung bei Nord Stream 2 wieder aufgenommen – OMV
    Polens Präsident Duda will in Russland plötzlich keinen Nato-Feind mehr sehen – Moskau kommentiert
    Tags:
    Autos, Akku, Wasserstoff, Umwelt, Alternative, Schadstoffemissionen, Abgasen