Alles Wissenswerte über Wasserstoffautos

Daniel Huber
Daniel Huber

Am 30.10.2024 - 06:55

Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle in der Energiewende als vielseitiger und zukunftsfähiger Energieträger. Lesen Sie hier, wie das Konzept funktioniert.

BMW iX5 HYDROGEN
Auch bei extremen Minustemperaturen ist der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieb genauso alltagstauglich wie ein herkömmlicher Verbrennungsmotor. - BMW

Das Konzept des Wasserstoffautos ist bereits im 19. Jahrhundert entstanden. Wir haben für Sie die wichtigsten Etappen nachgezeichnet:

- 1807: François Isaac de Rivaz, ein Schweizer Erfinder, konstruierte das erste bekannte Fahrzeug, das mit einem Wasserstoffverbrennungsmotor betrieben wurde.

GM Electrovair 1966
Die Ölkrise der 70er-Jahre hat dazu geführt, dass eine Vielzahl von Herstellern und Forschungseinrichtungen weltweit alternative Antriebsmethoden erforscht haben, darunter auch Wasserstoff. - GM

- 1966: Der «Electrovair II», ein von General Motors umgebauter Chevrolet Corvair, wurde vorgestellt. Er nutzte einen Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb.

- In den 1990er-Jahren präsentierte Daimler-Benz 1994 den Necar 1 (New Electric Car), ein auf einem Transporter basierendes Fahrzeug mit Brennstoffzelle.

Mercedes Benz NewCar
Die technische Machbarkeit von Wasserstofffahrzeugen in der Neuzeit wurde mit dem Necar 1 bewiesen. - Mercedes Benz

- In den 2000er-Jahren nahmen mehrere Automobilhersteller, darunter Honda und Toyota, die Entwicklung und Produktion von Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeugen auf.

Was ist Wasserstoff?

Wasserstoff ist das einfachste und leichteste Element im Periodensystem, repräsentiert durch das chemische Symbol «H». In seiner elementaren Form besteht es aus zwei Wasserstoffatomen (H2), die miteinander verbunden sind.

Der überwiegende Teil des industriell hergestellten Wasserstoffs wird heute noch durch Dampfreformierung von Erdgas gewonnen. Diese Methode ist kostengünstig, erzeugt jedoch erhebliche Mengen an CO2.

Im Elektrolyse-Verfahren wird Wasser (H2O) mittels elektrischem Strom in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (O2) aufgespalten. Wenn der verwendete Strom aus erneuerbaren Energiequellen stammt, gilt diese Methode als umweltfreundlich und wird als Produktion von «grünem Wasserstoff»bezeichnet.

Wie funktionieren Wasserstoffautos?

Wasserstoffautos sind auch E-Autos, doch im Unterschied zu den «normalen» E-Autos werden hier keine riesigen Stromspeicher verwendet, sondern die benötigte elektrische Energie wird durch eine Wasserstoff-Brennstoffzelle erzeugt.

Die Brennstoffzelle nutzt dabei den Wasserstoff, um elektrischen Strom zu erzeugen. Hier wird die umgekehrte Elektrolyse genutzt, bei der Wasserstoff mit dem Sauerstoff aus der Luft reagiert.

BMW iX5 Hydrogen
Der Tankvorgang von Wasserstofffahrzeugen ist dem von Verbrennern sehr ähnlich. - BMW

Dabei entstehen Wasser, Wärme und eben auch die benötigte elektrische Energie, die dann die Elektromotoren antreibt. Die Emissionen sind dabei frei von Schadstoffen und bestehen nur aus Wasser; die Reichweiten sind mit denen von Verbrennerfahrzeugen vergleichbar.

BMW hält am Wasserstoff fest

Trotz der emissionsfreien Arbeitsweise dieser Motorentechnik gibt es aber auch einen Haken, denn die Herstellung von Wasserstoff ist sehr energieaufwendig. Daher macht diese Technologie mit Blick auf Nachhaltigkeit nur Sinn, wenn es sich um sogenannten «grünen Wasserstoff» handelt, der aus erneuerbaren Energiequellen gewonnen wird.

BMW iX5 Hydrogen
Die BMW Group setzt beim Antrieb des BMW iX5 Hydrogen auf eine innovative Kombination aus Brennstoffzelle, Elektromotor und einer eigens entwickelten Leistungsbatterie. - BMW

BMW testet seit Frühjahr 2023 den iX5 Hydrogen in ausgewählten Regionen der Welt. Dabei will das Unternehmen zeigen, dass die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie auch unter extremen Bedingungen funktioniert und eine echte Option ist.

Der iX5 Hydrogen hat sowohl Hitze als auch Kälte überstanden und startet sofort, egal wie kalt es ist. Die Autos sind in Europa, Japan, Korea, China, den USA und dem Mittleren Osten unterwegs.

So kann BMW wichtige Erfahrungen für die Entwicklung zukünftiger Serienprodukte sammeln.

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