Brennstoffzelle oder Akku-Technologie - Welche Technik wird die Zukunft bestimmen?

Wer plant, von einem Auto mit Verbrennungsmotor auf eines mit alternativem Antrieb umzusteigen, der hat beim Folgefahrzeug mehrere Konzepte zur Wahl. Welches das beste ist, ist nach wie vor nicht abschließend geklärt.

17.01.2019

Infografik zu den verschiedenen Konzepten

Der Verbrennungsmotor als alleinige Antriebseinheit im Auto hat ausgedient, da sind sich alle einig. Doch es stehen unterschiedliche Nachfolgekonzepte bereit, die bereits Anwendung finden und gefördert werden. Jede davon weist individuelle Nachteile auf, die je nach Fahrerprofil mehr oder weniger stark ins Gewicht fallen. Im direkten Vergleich zwischen Brennstoffzelle, die Wasserstoff in elektrische Energie umwandelt und der Akku-Technologie hat letztere allerdings einen Vorsprung in der Entwicklung zum Vorteil. Klick hier um die Infografik im Detail zu betrachten.

1. Staatliche Förderung

Infografik Brennstoffzelle oder Akku-Technologie: Staatliche Förderung

Die Umweltförderung für Elektrofahrzeuge der Bundesregierung dient dazu, einen Anreiz für den Umstieg auf ein Fahrzeug mit alternativem Antrieb zu schaffen. Langfristiges Ziel ist, so die Zahl an Autos mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren zu verringern und die Luftqualität zu verbessern. Grundsätzlich förderfähig sind Autos mit Brennstoffzelle ebenso wie Elektroautos mit Akkumulatoren-Technologie, aber auch Hybridwagen, deren Akku-Einheit mittels Steckdose von außen geladen werden kann (Plug-in-Hybride).

Autos mit reinem Elektroantrieb, zu denen sowohl die Fahrzeuge mit Brennstoffzelle als auch jene mit Akku-Technologie zählen, werden mit einer Summe von 3.000 Euro gefördert. An dieser Summe beteiligt sich auch die Automobil-Industrie. Bei Plug-in-Hybriden liegt diese Summe bei 1.500 Euro. Zusätzlich locken die Hersteller mit weiteren Boni, um die eigenen Absatzzahlen zu stärken.

Das Förderprogramm wurde für die Jahre 2019 und 2020 mit 92 Millionen Euro Volumen neu aufgelegt.

2. Vor- und Nachteile

Beide Technologien bieten Vorteile in der Nutzung, die Entscheidung für oder gegen eine der Varianten ist immer eine Einzelfallentscheidung. Für einen besseren Überblick zeigt die Zusammenfassung die Vor- und Nachteile beider Konzepte anschaulich auf:

Infografik Brennstoffzelle oder Akku-Technologie: Vor- und Nachteile

Verfügt ein Autofahrer über eine Ladesäule auf dem eigenen Grundstück oder in der Nähe und legt er meist kürzere Distanzen zurück, rechnet sich ein reines Batterieauto am ehesten. Wohnt er hingegen in der Nähe einer gut funktionierenden Zapfstation für Wasserstoff und fährt häufiger lange Strecken, ist die Brennstoffzelle eine Alternative.

3. Was tun die Hersteller?

Brennstoffzelle oder Akku-Technologie: Hersteller

Schon die Höhe der Investitionssummen zeigt, dass die Hersteller die Brennstoffzelle nicht aufgegeben haben, der Fokus aber deutlich auf der Akkumulatoren-Technologie liegt. Ihr werden seitens der Hersteller die größeren Zukunftschancen zugeschrieben. Die Brennstoffzelle sehen die Hersteller inzwischen eher als Zukunftslösung für größere Nutzfahrzeuge, da der Wirkungsgrad hier am höchsten ist. Auch das größere Modellangebot an reinen Batterie-Autos ist ein Anhaltspunkt dafür, dass die Entwicklung dieser Technologie weiter fortgeschritten ist, als es bei der Brennstoffzelle der Fall ist.

Ein anschauliches Beispiel ist der Mercedes-Benz GLC F-Cell, der mittels Brennstoffzelle angetrieben wird. Dieses Modell wird nur in Kleinserie produziert werden und nicht käuflich zu erwerben sein. Die gesamte Flotte wird lediglich als Mietmodell zur Verfügung gestellt, die Preise stehen noch nicht fest. Auch Hersteller wie der VW-Konzern oder BMW planen wasserstoffbetriebene Modelle zunächst nur in Kleinserien für Anfang 2020.

4. Modelle, Preise und Reichweiten

Eine Auswahl der Liste der förderfähigen Modelle zeigt, dass zahlreiche Autos mit Akku-Technologie in verschiedenen Ausführungen gefördert werden, auf seiten der Brennstoffzelle sind es deutlich weniger. Zur Veranschaulichung haben wir ein Auto mit Brennstoffzelle xemplarisch einem akkubetriebenen Fahrzeugmodell gegenübergestellt:

Hyundai NEXO

  • Reichweite: bis zu 756 Kilometer
  • Preis: ab 65.000 Euro

Renault Zoe

  • Reichweite: bis zu 316 Kilometer
  • Preis: ab 24.990 Euro

Es zeigt sich, dass reine Batterie-Autos zwar zu günstigeren Anschaffungspreisen erhältlich sind, wasserstoffbetriebene Autos aber schon jetzt deutlich höhere Reichweiten erzielen. Die Alltagstauglichkeit gewinnt dadurch allerdings nicht, denn die Infrastruktur für Wasserstoff ist noch unzureichend.

5. Wasserstofftankstellen und Ladesäulen

Auch bei der Infrastruktur hat die Akku-Technologie einen deutlichen Vorsprung gegenüber der Brennstoffzelle. Wie die Grafik zeigt, stehen in Österreich derzeit knapp 4.800 Ladepunkte bereit, davon weisen 674 eine Schnellladefunktion auf. Der Ladevorgang selbst dauert allerdings trotzdem deutlich länger als das Betanken eines Wasserstofftanks an der Zapfsäule. Am bequemsten ist es also, wenn eine Ladesäule auf dem eigenen Grundstück zur Verfügung steht.

Infografik Brennstoffzelle oder Akku-Technologie: Infrastruktur

In Österreich sind momentan nur sieben Wasserstoff-Tankstellen im Betrieb. Allerdings benötigen solche Tankstellen im Vergleich zu Ladesäulen für akkubetriebene Fahrzeuge deutlich mehr Platz und erfordern eine kompliziertere Logistik. Schließlich ist der Wasserstoff zunächst herzustellen, zu den Tankstellen zu transportieren und dort vorrätig zu halten. Zudem ist zu beobachten, dass die Zapfsäulen noch nicht zuverlässig arbeiten. Immer wieder sind die Stationen teilweise außer Betrieb.

6. Forschung und Zukunftsvision

Bei der Weiterentwicklung der Brennstoffzelle liegt Europa schon heute vorn, während im Bereich Akku-Technologie andere Länder wie China führend sind. Das technologische Hauptproblem beim Wasserstoff in Form der mangelnden Effizienz von der Elektrolyse bis hin zur Brennstoffzelle selbst bleibt. So benötigen Wasserstoffautos das Doppelte an elektrischer Energie und haben höhere Kosten zur CO²-Reduktion zur Folge.

Brennstoffzelle oder Akku-Technologie: Forschung

In der Zukunft wird die Europäische Union stärker auf die Akku-Technologie setzen und daran arbeiten, die weltweit führende Position auch in dieser Sparte zu übernehmen. Das ist nicht zuletzt auch im Fortschritt der Forschung zu Akku-Technologien begründet. Voraussichtlich werden Feststoffbatterien die bisherigen Lithium-Ionen-Akkus in wenigen Jahren ablösen. Sie bieten deutlich größere Speicherkapazitäten bei nur der Hälfte an Produktionskosten und höhere Sicherheit durch nicht brennbare Stoffe.