F.A.Z. Digitec Podcast

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Was taugt die Brennstoffzelle?

| 32 Lesermeinungen

VW-Chef Herbert Diess setzt auf Elektroautos. Doch da gibt es verschiedene – die mit Batterien und die mit Brennstoffzellen. Was steckt hinter den beiden Technologien? Was sind ihre Stärken und Schwächen?

Wir sprechen in der neuen Folge über Elektromobilität – und dabei auch darüber, wieso der Verbrennungsmotor längst noch nicht ausgedient hat.

Wenn Sie noch mehr wissen wollen über die technologischen Entwicklungen auf der Welt, möchten wir gerne auf unsere neue App „F.A.Z. Digitec“ verweisen, die Sie hier finden:

iOS: https://app.adjust.com/ku2uhlu

Android: https://app.adjust.com/vjh2jmn


32 Lesermeinungen

  1. Titel eingeben
    Die Brennstoffzelle hat mich bisher nur Geld gekostet. Da gab (gibt es) die Fa.Ballard Power die zu Anfang des Jahrhunderts gehypt wurde, nachdem sie eine Kooperation mit Mercedes-Benz einging. Die Aktie stürzte im weiteren Verlauf dann aber gnadenlos ab, obwohl brennstoffzellenbetriebene Autos von Mercedes getestet wurden. Dann gab es die Fa. Sulzer, die es sogar zu einem Artikel in den ‚physikalischen Blättern‘ brachte in dem baldige Feldversuche mit der von dieser Fa. entwickelten Brennstoffzelle angekündigt wurden. Das Brennstoffzellen-Geschäft wurde – für die Fa. Sulzer rechtzeitig – in die Fa. Sulzer-Hexis ausgegliedert, der Sulzer-Kurs erholte sich.
    Das soll jetzt alles besser sein ? Was macht die Fa. Bosch anders (oder was will sie anders machen), die Fa. Bosch ist uns da ja noch einige Erklärungen schuldig.

    • Das ist Pech. Ich habe üppig verdient damit.
      z.B. Powercell. EK 3,6 VK 9,99
      Nel Asa
      Hydrogenics

  2. Tankstellen Netzwerk vs. Ladestationen
    Mir fehlt die Diskussion zu den Lademöglichkeiten bei Batteriebetriebenen Fahrzeugen vs. der bereits vorhandenen Tankstelleninfrastruktur.

    Ladesäulen müssen quasi an jede Haustür gelegt werden, in Innenstädten sehe ich das als problematisch an. Brennstoffzelleninfrastruktur bei vorhandenen Tankstellen zu installieren als den wesentlich gangbareren Weg.

    Ein Einfamilienhaus ausserhalb der Stadt mit eigener Garage ist sicher gut geeignet um eine eigene Ladestation zu installieren, dann müssen die Fahrzeuge erstmal in die Stadt fahren, um Ihren Vorteil auszuspielen.

    Ich mag mir nicht vorstellen wie viel Aufwand betrieben werden muss und welche Probleme da entstehen wenn nicht nur 2-3 Autos in vereinzelten Strassen geladen werden, sondern Flächendeckend, ein Elektriker mag einschätzen können was an Material verwendet werden muss. Ich freue mich nicht auf die Baustellen, bevorzuge da eher die Brennstoffzellen Variante, sprich tanken an der Tankstelle.

    • Ladestationen an Tankstellen
      Diesen Aspekt halte ich für kein Problem. Denn natürlich ist genauso naheliegend Tankstellen auch mit Ladestationen auszustatten. Das ist sicher auch weit weniger aufwändig als mit Wasserstoff. Denn sowohl technisch als auch sicherheitstechnisch sind Ladestationen völlig trivial. Zusätzlich wird ein großer Teil ohnehin wie Sie sagen in der eigenen Garage eine Ladestation haben.

      Ich bin mir ziemlich sicher, dass der Akku am Ende das Rennen machen wird. Nicht nur weil es die universellere Techologie ist, auch viele andere Geräte von Handy bis Zahnbürste nutzen sie, sondern weil in diesen Bereich im Moment sehr sehr viel privates und staatliches Forschungsgeld gepumpt wird, so dass die noch bestehenden Probleme wie Reichweite und Ladegeschwindigkeit sicher bald überwunden sind.

    • Bester Zwischenspeicher
      Ich verstehe die Aussage nicht. Die Regierung muss endlich wieder private Photovoltaikanlagen subventionieren! Das Problem der Zwischenspeicherung würde sich super mit Wasserstoff-Synthetisieranlage lösen lassen. Jeder Haushalt bräuchte nur eine Anlage so groß wie einen Kühlschrank in der Garage. Dazu noch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe und die Energieautarkheit ist realisiert!
      Ich bin zwar nur Ingenieur, aber einen Schükostecker in die Steckdose zu stecken und einen Wasseranschluss an die Anlage anschließen schafft ja wohl jeder BWL’er, oder nicht. Der Aufwand und der Anlage ist verhältnismäßig gering. Viel „Material“ wird nicht benötigt.

      Die Japaner werden es uns ab 2040 allen zeigen wie Wasserstoff erfolgreich in allen Lebenslagen genutzt wird.

      Aber ich stimme zu, dass natürlich auch alle Tankstellen umgerüstet werden können.

      Sehr interessant wäre es natürlich auch mit CO2 aus der Luft synthetischen Diesel zu erzeugen… Das würde das Energieproblem samft

    • Warum sollen sie in die Stadt fahren?
      „dann müssen die Fahrzeuge erstmal in die Stadt fahren, um Ihren Vorteil auszuspielen.“
      Vom besagten EFH zur Arbeit in einer anderen Vorstadt oder zum Einkaufen wäre doch auch eine gute Verwendung?

  3. Skeptisch
    Ich halte vor allem den Sicherheitsaspekt für kritisch. Es ist ja genauso wie bei den Atomkraftwerken. Neue und gut gewartete Anlagen sind gewiss sehr sicher. Doch wenn dann irgendwann hundertausende ältere Busse oder Autos im Verkehr sind, ist es nur eine statistische Frage, bis es irgendwann mal so richtig knallt.

    Und bedenkt man dann die Deutsche Überempfinlichkeit – wir sind ja auch aus der Kernkraft ausgestiegen obwohl es in Deutschland nie einen ernsthafteren Atomvorfall gab – dann wird es der Brennstoffzelle schlecht ergehen.

    Vielen Dank für diese wirklich interessante und informative Serie!

  4. Wasserstoff ist im Vergleich zu elektrischer Energie teuer
    Und dieses wird sich auch nicht durch eine Weiterentwicklung der Brennstoffzellenzellen aufheben lassen. Zur Speicherung muss man Wasserstoff komprimieren – auf 700 bar in einem GFK verstärktem Kunststoffbehälter! Die Kompression auf solch große Drucke erfordert sehr viel Energie, die als Wärme in die Umgebung abgegeben wird. Das liegt am 2. Hauptsatz der Thermodynamik. D.h., da kann man nix machen! Für die zu Kompression benötigte Energie ist das Verhältnis der spezifischen Wämkapazitäten cp/cv =Gamma (Isentropenkoeffizient) maßgebend. Eine Fahrradpumpe wird heiß beim Pumpen. Wasserstoff (ideale Adiabate) erreicht von 25°C und 1 bar auf 700bar komprimiert eine Temperatur von 1730°C. Vor dem Einspeichern in Kunststoffbehältern muss das Gas gekühlt werden. Die Wärmeabgabe (Kühlung) bedeutet Energieverluste, die die Wirtschaftlichkeit von Wasserstoff als Energiespeicher beeinträchtigen.
    Da hilft übrigens auch keine Druckelektrolyse, da dann die aufzubringende EMK mit

    • wasserstoff bei 700 bar
      ist teuer, das ist der springende punkt und nicht nur das ist hochproblematisch. da haben viele bei den gasgesetzen geschlafen.

  5. Wo liegen die Nachteile der Batterieautos?
    Sehr geehrter Herr Armbruster,

    vielen Dank für Ihren informativen und interessanten Podcast. Sie haben das Thema für mich sehr gut wiedergegeben, doch vermisse ich noch ein paar Nachteile zu batteriebetriebenen Autos.
    Sie haben zwar die aktuelle Reichweite erwähnt und das daran entwickelt wird, doch fehlte mir wie bereits mein Vorredner @alavas geschrieben hat, der Bedarf an Ladesäulen und der dazugehörigen Infrastruktur. So wie der Wasserstoff von den Windenergieanlage in der Nordsee nach München transportiert werden muss, so muss auch der Strom über irgendwelche Stromtrassen dort hin kommen. Die sind meines Erachtens auch noch nicht in umfangreichen Maße vorhanden. Man male sich mal aus, wie viele Ladesäulen gebaut werden und welcher Strom in Deutschland transportiert werden müsste, wenn 80% des Verkehrs elektrisch läuft.
    Auch frage ich mich wie umweltschonend ist die Herstellung und Entsorgung von Batterien in dem Umfang (80% des Verkehrs). …

  6. Brennstoffzelle in Autos ist absolut unnütz! Versuch der deutschen Autolobby gerecht zu werden
    Wie auch in dem Podcast beschrieben, wird mit Hilfe der Brennstoffzelle Elektrizität hergestellt, die genutzt wird um einen Elektromotor anzutreiben. Es ist doch absolut paradox dass wir nicht aus unserer Denke, ein Auto muss durch einen komplexen Prozess der Verbrennung Energie produzieren, herauskommen. Wieso sollen wir den Prozess der Energieerstellung in unseren Autos einbauen, wir können zum jetzigen Zeitpunkt bereits (siehe Elektrona.) mit Hilfe von Akkus erzeugte Energie in unseren Autos speichern und die Energie abrufen. Wir haben den Vorteil dass keine Bauteile verschleißen und kaputt gehen können zudem könnten wir uns durch externe „Brennstoffzellenkraftwerke“ einen gesunden Energiemix fördern und wären nicht eingeschränkt auf das Problem der Mobilität (kompakte Bauweise um dies in einem Auto unterzubringen) und der Effizienzg. könnte steigen. Generell sollten wir uns alle davon lösen Probleme zu propagieren, die wir niemals bei einem Elektroauto haben werden.

    • Autos dürfen nicht zu billig und wartungsfrei werden...
      …sonst verdient die Industrie nichts mehr daran.
      Es ist offensichtlich soviel besser, ein kompliziertes Kraftwerk ist jedes Auto einzubauen und Strom gemäss dieser Kette zu nutzen:
      Stromnetz => Elektrolyse => Kompression des Wasserstoffs(H2) auf 700 bar, Transport des H2 in Spezialfahrzeugen => Einfüllen des H2 in Spezialtanklager => kalte Verbrennung zu H2O unter Freisetzung von Strom => Einspeisen des Stroms in den Zwischenakku => Antrieb des Elektromotors. Ein Traum für jeden Ingenieur! Und ein Gesamtwirkungsgrad verdammt nahe an der Einstelligkeit.

      Wer mag da noch an die Alternative denken:
      Stromnetz => Einspeisung in den Akku => Antrieb des E-Motors.
      Warum einfach, wenn’s auch kompliziert geht?

      Überall, wo der Mensch wohnt, arbeitet, einkauft, etc. liegt bereits das Stromnetz. Einfach anzapfen, laden, fertig. Jeden Morgen steht das Fahrzeug frisch geladen bereit.
      Aber, nein, wir bauen lieder Wasserstrom-Tankstellen!

  7. Mehrere Fragen
    Hallo, ich bitte um die Beantwortung mehrerer Fragen. Vielen Dank.

    – Wie hoch ist der Wirkungsgrad bei der Herstellung von Wasserstoff durch Elektrolyse?
    – Wie hoch ist der Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung mit der Brennstoffzelle?
    – Ist die Speicherung im Hochdrucktank mit 700 bar tatsächlich technologisch gelöst? (An anderer Stelle heißt es, der Wasserstoff würde relativ schnell davondiffundieren)
    – Was ist von der Speicherung von Wasserstoff mit LOHC zu halten? (Wasserstoffanlagerung und – extraktion an und mit einer bestimmten Flüssigkeit)
    – Warum ist die Brennstoffzelle so teuer? (20.000 €) Angeblich läge es am Platinanteil; jedoch sollen nur. ca. 30-40 Gramm notwendig sein. 1 Gramm Platin kostet ca. 25 €. Macht ca. 1000 € für den Rohstoff.

  8. Batterierohstoffe
    Ein guter Podcast! Leider kam ein ganz wichtiger Aspekt nicht zur Sprache: Die Batterie verbraucht große Menge an problematischen Rohstoffen: Lithium wird zu großen Teilen in der Atacama-Wüste gefördert und verbraucht dort gewaltige Mengen ans Wasser – und das in der wasserärmsten Region der Welt.
    Kobalt wird zum größten Teil im Bürgerkriegsland Kongo unter Einsatz von Kinderarbeit gewonnen. Auch der sehr hohe Energieverbrauch bei der Herstellung von Akkus (in China mit fast reinem Kohlestrom) kam leider nicht zur Sprache.
    Allein aus Umweltgesichtspunkten ein Grund, kein Batteriefahrzeug zu kaufen.
    Und noch ein wichtiger Aspekt: Die Kosten für einen Batterie sind zu 70% Rohstoffkosten. Dessen Produktion ist heute voll industrialisiert. Sie wird daher auch nicht billiger werden, die begrenzten Rohstoffe wird sie eher teurer machen.
    Die Brennstoffzelle hat hier viel mehr Potenzial. Sie wird noch per Hand zusammengebaut, die Industrialisierung(Bosch) wird die Preise purzeln

  9. CO2-Bilanz erneuerbarer Energien
    Wieviel CO2 pro kWh bei der Stromerzeugung durch verbrennungsfreie Kraftwerkstechnologien entsteht, ist keineswegs „Gegenstand einer kontroversen Diskussion“, sondern Gegenstand einer präzisen, seit Jahrzehnten verfeinerten und methodologisch gut abgesicherten wissenschaftlichen Berechnung.
    Deren Ergebnisse sieht man z.B. auf dem Internetportal Electricitymap.
    Am besten schneiden ab:
    Windkraft – 11 g/kWh;
    Kernkraft – 12 g/kWh;
    Photovoltaik – 45 g/kWh.
    Biomasse, bei deren Verbrennung ja theoretisch nur der zuvor gebundene Kohlenstoff freigesetzt wird, ist mit 230 g/kWh nur um den Faktor 2 besser als Erdgas (490 g/kWh).
    Ganz unterirdisch ist natürlich die Kohle: 820 g/kWh.
    Sicherlich sind dies Durchschnittswerte, die jeweils durch viele Parameter beinflusst werden. Aber die Grössenordnungen sprechen eine deutliche Sprache. Wo sehen die Autoren hier „Diskussionsbedarf“?

  10. "Fool Cell"
    So schön wie auf Englisch lässt sich diese Technologie leider auf Deutsch nicht in zwei Worten beschreiben. Die einzig sinnvolle Anwendung sehe ich im Speichern der PV Überschussenergie aus dem Sommer für den Verbrauch im Winter. Im Auto und für den Nachtstrom im Haus habe ich lieber eine Batterie. Wenn ich dasselbe mit Wasserstoff machen würde, müsste meine PV Anlage 4x so gross sein wie sie heute ist und ökologisch wie ökonomisch wäre das ziemlich „foolish“.

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