Autos mit Brennstoffzelle

Die Henne und das H2

Von Boris Schmidt
 - 10:00
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Das größte Problem der Elektroautos ist bis heute die mangelnde Reichweite. Aber das muss nicht sein: Denn auch ein Brennstoffzellen-Auto fährt elektrisch, es kann aber den Strom für den Elektromotor selbst herstellen und ist daher ein Hoffnungsträger der Elektromobilität. In der Zelle reagiert in Tanks mitgeführter Wasserstoff mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft, dabei wird elektrische Energie erzeugt. Der Wasserstoff steht unter hohem Druck und wird einfach getankt, fast so wie Benzin. Die Autoindustrie arbeitet seit Jahrzehnten an der Technik. Toyota, Honda und Hyundai haben schon Modelle für Verbraucher auf die Straße geschickt, Mercedes-Benz ist kurz davor. Interne Testflotten haben viele Hersteller.

Besonders in Japan verspricht man sich viel von der Fuel Cell (englisch, abgekürzt FC) und fördert mit Macht die Technik, die 2020 zu den Spielen in Tokio unter Beweis stellen soll, dass Japan noch immer eine der führenden Techniknationen ist. Toyota spielt in dem aufzuführenden Stück die Hauptrolle und hat auch mit dem Mirai, einer futuristischen Stufenheck-Limousine, das Vorzeige-Auto parat. Doch obwohl schon seit Ende 2015 auf dem Markt, sind erst knapp 3000 Exemplare verkauft worden, und davon sind etliche auch nach Europa und in die Vereinigten Staaten gegangen.

70.000 Euro in Europa für den Mirai

Generell behindert das Henne-Ei-Problem die Entwicklung des Brennstoffzellen-Autos. Ohne Infrastruktur ist ein Toyota Mirai nichts wert, und diese aufzubauen ist in Japan bislang schwieriger als im Rest der Welt. Dennoch wird die Brennstoffzelle als mögliche Lösung für die Zukunft gesehen. Es gibt fast überall Subventionen. Deutschland hat jetzt schon 54 Tankstellen, und auch in anderen Ländern wie Belgien, Dänemark, Frankreich und Großbritannien tut sich viel. Doch in Japan gibt es zwar zurzeit erst 91 Tankstellen, bis 2020 sollen es 160 sein, langfristig (im Jahr 2030) aber 900. Die Ziele sind ehrgeizig: Bis dahin soll es 800.000 FC-Autos geben.

Obwohl Japan den Vorteil seiner Insellage hat, also nicht beachten muss, was die Nachbarländer machen, weil ein japanisches Auto so gut wie nie das Land verlässt, war der Aufbau der Infrastruktur schwieriger als gedacht. Die Netzplaner hatten wohl vergessen, sich genau mit den Gesetzen zu befassen. Aufgrund der strengen Vorschriften, die den Wasserstoff als chemisches Industrieprodukt klassifizieren – was er auch ist, da er in reiner Form nicht in der Natur vorkommt und erst aufwendig hergestellt beziehungsweise aus Wasser getrennt werden muss –, sind FC-Tankstellen doppelt so teuer wie in anderen Industrieländern. Es gelten extrem scharfe Sicherheitsvorschriften. So muss unter anderem ausreichend Platz um das zu betankende Fahrzeug sein, der Tankwart braucht eine besondere Ausbildung, und dass genau Buch geführt werden muss, wer wo getankt hat, ist der Sache auch nicht förderlich. Selbsttanken ist nicht gestattet. Noch nicht, denn im September ist eine Gesetzesänderung auf den Weg gebracht worden. Der Papierkrieg soll wegfallen, und die technischen Vorschriften sollen gelockert werden, um den Preis einer Station, der sich auf ungefähr 4,5 Millionen Dollar beläuft, zu drücken.

Freilich müssten auch die Preise für die Autos fallen, der Mirai kostet knapp 70.000 Euro in Europa. Und um wirklich „grün“ zu sein, müsste der Wasserstoff CO2-neutral hergestellt werden. In Japan träumt man von riesigen Sonnenkollektor-Farmen in Australien, die mit der eingefangenen Energie mittels Elektrolyse den Wasserstoff herstellen. Der müsste dann nur noch mit Tankschiffen ins Land gebracht werden. Das wäre dann auch nicht anders als beim Öl, nur dass die Strecke kürzer wäre. Bisher allerdings werden von den knapp 600 Milliarden Kubikmeter, die im Jahr auf der Welt erzeugt werden, mehr als 90 Prozent aus fossilen Energieträgern hergestellt, weil das der billigste Weg ist. Dabei wird CO2 freigesetzt.

Gut 100.000 Elektroautos bislang verkauft

Auf der Toko Motor Show, die noch bis zum nächsten Sonntag andauert, hat Didier Leroy, der Vizepräsident von Toyota, nochmals bekräftigt, dass sein Unternehmen weiter auf die Technik setze. Allein im nächsten Jahr baue Toyota 100 Brennstoffzellen-Busse, die in den Linienbetrieb gehen sollen. Während der Spiele sollen FC-Busse die Athleten transportieren.

Ein FC-Bus ist vier- bis fünfmal teurer als ein konventioneller, er hat einen doppelten Antrieb (den aus dem Mirai), die Reichweite beträgt ungefähr 200 Kilometer. Da auf dem Betriebshof getankt werden kann, stellt sich das Infrastrukturproblem nicht. Ohnehin investiert die Region Tokio umgerechnet 400 Millionen Dollar in die allgemeine FC-Infrastruktur.

Dafür hat Toyota 200 Ingenieure eingestellt

Für Toyota ist die Brennstoffzelle hauptsächlich die Lösung für lange Strecken und schwere Lasten. Für kürzere Wege hat der Vorreiter der Hybrid-Technik jetzt auch das batteriebetriebene Elektroauto im Fokus. Das Unternehmen hat vor kurzem ein Joint Venture mit Mazda und dem Zulieferer Denzo gegründet, außerdem ist die Feststoff-Batterie, die den Autos höhere Reichweiten bescheren würde, in der Entwicklung. Leroy sagte in Tokio, dass Toyota jetzt 200 Ingenieure eingestellt habe, die sich um nichts anderes kümmerten.

Das Bessere ist des Guten Feind. Doch auch in Japan ist das Elektroauto trotz 7100 übers Land verteilter Schnellladestationen nicht viel weiter als in Deutschland. Gut 100.000 Elektroautos wurden bislang verkauft, das ist angesichts der Größe des Marktes wenig. Aus dem Handel hört man, dass es kaum Nachfrage gebe. Auch auf der Motor Show 2017 ist das Elektroauto nicht das entscheidende Thema, wenn auch etliche neue Leaf II den Nissan-Stand bevölkern. Wie immer geht es in Tokio viel um aus europäischer Sicht verrückte Formen und natürlich um Hybrid-Autos, die einen Verbrennungsmotor und einen elektrischen kombinieren. Toyota hat neben dem FC-Bus wenigstens eine Brennstoffzellen-Studie dabei und dazu ein Hybrid-Taxi, das ebenfalls zu den Spielen fertig sein soll und mehr oder weniger die Form eines London-Taxis hat.

Um den Faktor 4000 billiger als Platin

Die Sonderlinge von Mazda, die schon immer alles anders machen als die anderen japanischen Hersteller, setzen immer noch fest auf den Verbrennungsmotor und entwickeln ihn ständig weiter. Mit Spannung darf der selbstzündende Benzinmotor erwartet werden, der bald auch in Deutschland auf den Markt kommt. Technik-Chef Ichiro Hirose glaubt, dass noch im Jahr 2030 rund 85 Prozent aller Autos einen Verbrennungsmotor haben werden. Die Elektroauto-Euphorie teilt er überhaupt nicht, auch die Brennstoffzelle sieht er kritisch, wegen der Infrastruktur und der hohen Kosten. Aber völlig dem Elektroantrieb verschließen will sich auch Mazda nicht. Für 2019 kündigt Hirose den ersten rein elektrischen Mazda an, der aber noch außerhalb des Joint Ventures entstehe. Das kompakte Fahrzeug stehe auf einer eigenen Plattform, und als Besonderheit gebe es gegen Aufpreis einen kleinen Wankelmotor im Heck als Range Extender, Mazda geht also wieder einen Sonderweg. Außerdem zeigt der Hersteller auf der Messe eine Coupé-Studie, die auf den nächsten Mazda6 hinweisen soll, und das „Kai Concept“, aus dem der nächste Mazda3 werden wird.

Honda, die ihr vom Design her ähnlich krudes Brennstoffzellen-Auto Clarity kaum an den japanischen Kunden bringen, bieten den Clarity jetzt auch als „konventionellen“ Plug-in-Hybrid an. Drei Elektroauto-Studien sind zu sehen und auch ein elektrisches Motorrad, das zudem bei langsamer Fahrt die Balance ohne Zutun des Fahrers hält. Außerdem zeigt Honda den Roller PCX, der rein elektrisch oder als Hybrid unterwegs sein kann.

Elektrisch fahren will in Zukunft auch Yamaha, dazu vielleicht immer öfter auch auf vier Rädern. Eine toughe Auto-Studie ist zu sehen (kein Quad oder vierrädriges Arbeitsgerät) und ein schmales Vierrad mit Neigetechnik für die Kurvenfahrt.

Wohin sich der Automarkt neigt und wie schnell das sein wird, ist offen. Letztlich entscheidet der Kunde, und der weiß gut die Vor- und Nachteile abzuwägen. Ohne hinreichende Infrastruktur ist die Brennstoffzelle in der Sackgasse, und solange die Technik so teuer ist, wird sie kein Massenprodukt. Allerdings könnte das teure Platin, das in der Zelle für den technischen Prozess bisher unabdingbar war, vielleicht bald durch eine Karbon-Aluminium-Legierung ersetzt werden. Der japanische Zulieferer Nisshinbo arbeitet daran. Der neue Stoff wäre um den Faktor 4000 billiger als Platin. Außerdem soll die Brennstoffzelle (noch) kleiner werden, in Japan fahren Zulieferer schon Versuche. Zu Beginn der Entwicklung brauchte es noch einen Lieferwagen, um die FC-Technik unterzubringen. Ist das also doch der Königsweg?

Quelle: F.A.S.
Boris Schmidt  - Portraitaufnahme für das Blaue Buch "Die Redaktion stellt sich vor" der Frankfurter Allgemeinen Zeitung
Frank Boris Schmidt
Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.
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