Wenn von Wasserstoff als Energieträger für die Mobilität der Zukunft die Rede ist, dann geht es meistens um die Brennstoffzelle. Doch grundsätzlich eignet sich Wasserstoff auch als sauberer Kraftstoff für Verbrennungsmotoren. Potenzial besteht vor allem im Nutzfahrzeugbereich. Doch auch im Pkw-Bereich könnte sich die Technologie perspektivisch womöglich zu einer echten Alternative entwickeln.
Laut einer aktuellen Studie der „Landesagentur für neue Mobilitätslösungen und Automotive Baden-Württemberg“ erreicht der Wasserstoff-Verbrennungsmotor eine CO2-Emissionsreduzierung von mehr als 98 Prozent. Damit ist er nicht allzu weit von der vollständig emissionsfreien Brennstoffzelle entfernt, aber deutlich sauberer als Benzin- und Dieselmotoren.
Automobilhersteller fragen nach Wasserstoff-Motoren für leichte Nutzfahrzeuge und Pkw
Im Vergleich mit den herkömmlichen Verbrennungsmotoren besteht technisch „kein grundlegender Unterschied“, auch wenn „einige Teilsysteme des Motors an den Betrieb mit Wasserstoff angepasst werden müssen“, wie Professor Stefan Pischinger gegenüber „Krafthand“ (Ausgabe 15/2021) betont. Der Chef des Automotive-Dienstleisters FEV muss es wissen. Sein Unternehmen entwickelt unter anderem Verbrennungsmotoren, die mit Wasserstoff laufen. Bisher insbesondere im Nfz-Bereich. Erste Automobilhersteller jedoch fragen bereits nach entsprechenden Lösungen für leichte Nutzfahrzeuge und Pkw – oder forschen schon an der Technologie.
Toyota zum Beispiel. Die Japaner haben einen Rennwagen aufgebaut, dessen Dreizylinder-Turbomotor mit Wasserstoff betrieben wird, der über ein modifiziertes Kraftstoff- und Einspritzsystem in die Brennräume des Motors gelangt. Dabei soll der Verbrennungsprozess deutlich schneller als bei vergleichbaren Benzinern erfolgen, was zu einem besseren Ansprechverhalten des Motors führt. Ein Serieneinsatz ist Stand heute offenbar noch nicht in Sicht. Toyota geht es insbesondere darum, wertvolle Daten im Volllastbereich zu generieren.
Wie viel Potenzial die Technologie hat, zeigt ein Blick auf die rund 48 Millionen zugelassenen Pkw allein in Deutschland. Wie viel CO2 könnte mit umgerüsteten Wasserstoff-Motoren eingespart werden?
Werkstätten und Zulieferer würden Wasserstoff-Verbrennungsmotoren wohl begrüßen
Ein weiterer Vorteil: Weil der Antriebsstrang keiner wesentlichen Veränderungen bedarf, können die bestehenden Zulieferstrukturen der Fahrzeughersteller weitestgehend aufrechterhalten werden, wie die Landesagentur-Studie betont. Die größere Teile- und Komponentenanzahl im Vergleich zu batterieelektrischen und Brennstoffzellen-Pkw und -Lkw würden Automobilzulieferer und Kfz-Werkstätten aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten sicherlich begrüßen.
Doch dazu müsste Wasserstoff erst einmal industriell, günstig und vor allem grün produziert werden. Das ist bislang noch nicht der Fall. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat deshalb drei Wasserstoffleitprojekte an den Start gebracht. Unter anderem die TU Darmstadt erforscht darin, wie Wasserstoff in industrieller Serienfertigung erzeugt werden kann. Zudem fehlt Stand heute eine flächendeckende Wasserstoff-Tankstellen-Infrastruktur.
Trotz der Entwicklungsrisiken sehen Experten die technische Realisierbarkeit von Wasserstoff-Verbrennungsmotoren und Brennstoffzellenfahrzeugen bis 2025. Zumindest im Nutzfahrzeugbereich…
