Mobilität der Zukunft

Lebenszyklus: Wasserstoff setzt sich gegen Elektro durch

Wasserstofffahrzeuge Fraunhofer
Fahrzeuge mit Brennstoffzellentechnologie schnitten in einer Studie des Fraunhofer ISE bei höheren Reichweiten bei den Treibhausgas-Emissionen besser ab als Batteriefahrzeuge. Foto: Fraunhofer ISE
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Für das Erreichen der Klimaschutzziele muss der Verkehrssektor die Treibhausgas-Emissionen, die durch den Einsatz von fossilen Kraftstoffen verursacht werden, drastisch senken. Doch wie groß ist der Treibhausgas-Fußabdruck von alternativen Antriebskonzepten? Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE haben in einer Studie im Auftrag der H2 Mobility Deutschland einen Lebenszyklus-Vergleich von Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeugen durchgeführt.

Die Studie untersuchte die Treibhausgas (THG)-Emissionen bei Herstellung, Betrieb und Entsorgung von Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeugen mit Reichweiten ab 300 Kilometern. Dabei wurden die Zeiträume 2020-2030 und 2030-2040 betrachtet. Die Forscher rechneten verschiedene Szenarien zur Strom- bzw. Wasserstofferzeugung durch. Der Strom für die Batteriefahrzeuge kommt im besten Fall aus der Photovoltaik-Anlage, während der deutsche Strommix den ungünstigsten Fall darstellt. Für die Wasserstoffbereitstellung wurden beispielsweise die Erzeugung in einer Elektrolyse mit Windstrom (im besten Fall) sowie die Erdgasdampfreformierung (im schlechtesten Fall) zugrunde gelegt. Darüber hinaus wurden beide Technologien mit einem Pkw verglichen, der fossilen Dieselkraftstoff nutzt.

Das Ergebnis: Bei 150.000 Kilometern Laufleistung liegen selbst im Worst-Case-Szenario die THG-Emissionen des Brennstoffzellenfahrzeugs unter denen vergleichbarer Batteriefahrzeuge (90 kWh Batterie), die mit dem deutschen Strommix angetrieben werden. Ferner weisen fossil betriebene Dieselfahrzeuge höhere THG-Emissionen auf. „Die Studie zeigt auch, dass sich Batterie- und Brennstoffzellenfahrzeuge in idealer Weise ergänzen. Für große Reichweiten sind Brennstoffzellenfahrzeuge klimafreundlicher und für geringe Reichweiten Batteriefahrzeuge“, so Dr. Christopher Hebling, Bereichsleiter Wasserstofftechnologien am Fraunhofer ISE. Im Zeitraum 2020-2030 haben Brennstoffzellenfahrzeuge zum Beispiel einen besseren THG-Fußabdruck als Batteriefahrzeuge mit einer Batteriekapazität von mehr als 45 kWh.

„Über die Studie hinaus sehen wir weiteren Forschungsbedarf, zum Beispiel zur Nutzung synthetischer Kraftstoffe, die aus Wasserstoff aus erneuerbaren Energien sowie CO2 produziert werden, zu Second-Life-Aspekten oder zu den Auswirkungen auf Flächen- und Wasserverbrauch“, erklärt Projektleiter Dr. André Sternberg. (wag)

Die genauen Testergebnisse können Sie sich hier herunterladen (externer Link, PDF).

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