Wasserstoffauto: Wie es funktioniert und wo es steht

In der Brennstoffzelle reagiert Wasserstoff aus dem Tank mit Sauerstoff aus der Luft zu Wasser — und setzt dabei elektrische Energie frei. Diese Reaktion ist im Prinzip die Umkehrung der Elektrolyse, mit der man Wasser mithilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet: Bei der Brennstoffzelle läuft der Vorgang rückwärts, es kommt also Strom heraus statt hinein.

Der so erzeugte Strom treibt den Elektromotor an. Weil die Brennstoffzelle plötzlichen Leistungsspitzen beim Beschleunigen nur träge folgen kann, sitzt zusätzlich eine kleine Pufferbatterie im Fahrzeug: Sie fängt diese Spitzen ab und speichert auch die Energie, die der Motor beim Bremsen per Rekuperation zurückgewinnt. Lokal entsteht dabei kein Abgas — aus dem Auspuff tritt nur Wasserdampf aus.

Der Wasserstoff wird gasförmig unter hohem Druck in einem Hochdrucktank im Fahrzeugboden gespeichert. Getankt wird an einer Wasserstofftankstelle über eine feste Kupplung, die dicht an den Tankstutzen andockt — der eigentliche Tankvorgang dauert dann nur wenige Minuten, ähnlich wie bei einem Benziner oder Diesel und spürbar kürzer als selbst ein schneller Ladevorgang an der Batterie.

Genau das ist die praktische Stärke der Wasserstofftechnologie: kurze Standzeiten unterwegs, unabhängig davon, wie voll oder leer der Tank vorher war. Der Haken liegt an anderer Stelle — beim Wirkungsgrad und bei der Infrastruktur, dazu unten mehr.

Der schnelle Tankvorgang hat einen Preis: Effizienz. Beim Batterie-Elektroauto fließt Netzstrom über wenige Umwandlungsschritte direkt in die Batterie und von dort in den Motor. Beim Wasserstoffauto liegt deutlich mehr Kette dazwischen — Strom wird per Elektrolyse zu Wasserstoff, der Wasserstoff verdichtet, transportiert und gelagert, und an Bord dann in der Brennstoffzelle wieder zurück in Strom verwandelt.

Jeder dieser Schritte verliert Energie. Für dieselbe Fahrstrecke braucht ein Wasserstoffauto deshalb spürbar mehr Strom aus dem Netz als ein vergleichbares Batterie-Elektroauto — ein Nachteil, der sich aus der Physik der Umwandlungskette ergibt und nicht durch bessere Bauteile allein verschwindet. Die konkrete Größenordnung dieser Kette, Schritt für Schritt, zeigt der ausführliche Vergleich mit dem Batterie-Elektroauto.

Wie klimafreundlich ein Wasserstoffauto tatsächlich unterwegs ist, entscheidet sich nicht im Fahrzeug, sondern bei der Herstellung des Wasserstoffs. „Grüner“ Wasserstoff entsteht durch Elektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Quellen — dabei fällt praktisch kein CO2 an. „Grauer“ Wasserstoff wird dagegen aus Erdgas gewonnen und verursacht bei der Herstellung entsprechende Emissionen.

Für die Umweltbilanz ist damit entscheidend, welche Sorte an der jeweiligen Tankstelle tatsächlich ankommt. Eine pauschale Gleichung „Wasserstoffauto = klimaneutral“ greift zu kurz — genauso, wie beim Batterie-Elektroauto die Klimabilanz vom Ladestrommix abhängt, hängt sie beim Wasserstoffauto von der Herkunft des getankten Wasserstoffs ab.

Das Tankstellennetz für Wasserstoff ist in Deutschland dünn, und wer sich für ein Wasserstoffauto entscheidet, muss die Route entsprechend mitplanen — das ist der praktische Preis für den schnellen Tankvorgang. Auch das Modellangebot an Wasserstoff-Pkw ist überschaubar: Die großen Hersteller haben ihren Entwicklungsschwerpunkt in den vergangenen Jahren klar auf die Batterie gelegt, sodass Wasserstoff beim Pkw ein Nischenprodukt geblieben ist.

Nach gängiger Einschätzung liegt der naheliegendere Einsatzort für Wasserstoff im Straßenverkehr derzeit eher bei Nutzfahrzeugen und Bussen: Sie fahren feste Routen mit zentralen Depots, für die sich einzelne Tankstellen leichter wirtschaftlich betreiben lassen als ein flächendeckendes Netz für private Pkw — und der schnelle Tankvorgang zählt bei einem Lastwagen mit engem Zeitplan stärker als beim privaten Alltagsweg.

Bei einer noch jungen Technologie mit unsicherem Wiederverkaufswert und wenig Erfahrungswerten zu Wartung und Werkstattkosten ist Leasing eine naheliegende Antwort: Sie nutzen das Fahrzeug für eine feste Laufzeit zu einer festen Rate und tragen das Risiko eines schwer kalkulierbaren Restwerts nicht selbst.

Wir sind ein unabhängiger Vergleichsdienst für Pkw-Leasing. Weil das Modellangebot an Wasserstoffautos am Markt klein ist, ist auch die Zahl der Leasingangebote dafür entsprechend gering — dieser Artikel bleibt deshalb bewusst ein technischer Überblick und kein Angebotsvergleich.