Brennstoffzellen oder Batterien? – VDE und VDI fordern gleichberechtigte Förderung

11.06.2019

In einer neuen Studie haben der Verein Deutscher Ingenieure e.V. (VDI) und der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE) Brennstoffzellen- und Batterietechnologien für Fahrzeuge nach technischen, ökologischen und wirtschaftlichen Aspekten untersucht. Die Studie „Brennstoffellen- und Batteriefahrzeuge“ kann auf der Website des VDE heruntergeladen werden.

Die Verbände haben die Studie aufgrund der Bedeutung von Elektromobilität zur Erreichung der umwelt- und klimapolitischen Ziele des Pariser Übereinkommen initiiert. Aus Sicht von VDI und VDE konzentriert sich die derzeitige Diskussion zu Technologien der E-Mobilität zu sehr auf Batteriefahrzeuge. Allerdings genügen diese alleine nicht, um die Energie- und Umweltziele der Bundesregierung zu erreichen, so die Verbände. Die neue Studie habe nun gezeigt, dass brennstoffzellenbasierte Elektromobilität nicht nur einen bedeutsamen Schritt zur Reduzierung der Emissionen von Treibhausgasen leisten kann, sondern noch dazu einfacher umzusetzen ist. „Brennstoffzellenfahrzeuge sind ein notwendiges Element für die E-Mobilität von morgen. Der Treibstoff Wasserstoff lässt sich flexibel aus erneuerbaren Energien herstellen, speichern und transportieren“, sagt dazu Martin Pokojski, Vorsitzender des VDI/VDE-Fachausschusses „Wasserstoff und Brennstoffzellen“ und Mitautor der Studie.

Mischung beider Systeme kann Kostenoptimum ergeben

In der Studie betrachteten die involvierten Forschungsinstitute und Unternehmen verschiedene Einflussgrößen, um Brennstoffzellen objektiv zu bewerten. Hierzu zählen neben politischen Zielstellungen technische Vorteile, Fragen zur Infrastruktur wie etwa der Tankstellenverfügbarkeit und Reichweite der Fahrzeuge, die Verfügbarkeit von Rohstoffen, Lebensdaueranalysen und Kundennutzen. Dr. Andreas Schamel, Co-Autor der Studie, fasst einige der Vorteile von Brennstoffzellenfahrzeugen zu batteriebetriebenen zusammen: „Ein Vorteil der Wasserstofftechnologie ist ihre leichtere Umsetzung, da vorhandene Strukturen genutzt werden können und bestehende Tankstellen sich entsprechend erweitern lassen. Zudem erzielen sie erheblich leichter und kosteneffizienter große Reichweiten, ihre Betankungszeiten sind mit dem heutigen Standard für Benzin oder Diesel vergleichbar und wesentlich höhere Nutzlasten sind möglich.“ Wie Schamel weiter ausführt, sind „die Infrastrukturinvestitionen für Batteriefahrzeuge bei einer geringen Marktdurchdringung zwar geringer als für Brennstoffzellenfahrzeuge“, allerdings ändere sich das mit einer größeren Marktdurchdringung. „Eine Mischung beider Systeme – Batteriefahrzeuge für die kürzeren Strecken und Brennstoffzellenfahrzeuge für Langstrecken – könnten daher ein Kostenoptimum ergeben.“ Prof. Dr. Angelika Heinzel vom Zentrum für Brennstoffzellen-Technik in Duisburg und ebenfalls Mitautorin der VDI/BDE-Studie stellt allerdings auch heraus, dass Brennstoffzellen die Hürde zur Serienfertigung erst noch nehmen müssen.

Recycling und Erneuerbare wichtige Aspekte

Ein weiterer Faktor, den die Studie hervorhebt, ist die Energiebeschaffung und das Thema Rohstoffe für beide Technologien. Die Studienpartner betonen, dass die gewünschte Reduktion der CO2-Emissionen nur erzielt werden kann, wenn der Strom für das Laden der Batterien und die Produktion des Wasserstoffs aus regenerativen Quellen stammt. „Es relevant, wie die Rohstoffe gewonnen und die Batterien und Brennstoffzellen hergestellt werden“, sagt Heinzel. So gelten als kritische Rohstoffe bei Batterien Lithium, Nickel und Kobalt und bei Brennstoffzellen Platin. „Sorgfältige Analysen des Energieverbrauchs und der CO2-Emissionen im gesamten Lebenszyklus sowie eine Erhöhung der Recyclingquote sind unabdingbar, da beide Technologien begrenzte Rohstoffe benötigen“, so Heinzel. Eine Diversifizierung der Technologien in der E-Mobilität könne zusätzlich das Risiko der Rohstoffverknappung reduzieren.

„Regierung muss geeignete Rahmenbedingungen schaffen“

Die Autoren der Studie fassen zusammen, dass die Bundesregierung sowohl für Brennstoffzellen-, als auch Batteriefahrzeuge gleichermaßen Anreizsysteme schaffen und Infrastrukturen aufbauen muss. „Hierzu zählt die Forcierung des Markthochlaufs von E-Fahrzeugen durch die Umstellung von Fahrzeugflotten, der Ausbau der Wasserstoffinfrastruktur durch Realisierung der bundesweit einheitlich geplanten 400 Wasserstofftankstellen sowie die Einbeziehung des Energieträgers Wasserstoff in die sektorenübergreifende Langzeitstrategie für eine sichere Energieversorgung“, erklärt Pokojski. „Nicht zuletzt für unsere Wettbewerbsfähigkeit brauchen wir in Deutschland auch einen zeitnahen Aufbau von Produktionseinrichtungen für beide Technologien. Hierfür muss die Politik geeignete Rahmenbedingungen schaffen.“ (vb)

www.vde.com

Publikationen des 50,2 Verlages


Der Branchenleitfaden für Stadtwerke und Netzbetreiber
Die "gelben Seiten" der IT-Sicherheit



Der Branchenleitfaden für Stadtwerke und Netzbetreiber
Die "gelben Seiten" des Smart Metering-Marktes

Der Rollout-Leitfaden für die Praxis
Unterstützung bei der Einführung der Smart-Meter-Technologie.