Wasserstoff-Basics: Wie viel kostet ein Kilo Wasserstoff?

Suchmaschinen werfen längst die günstigste Wasserstoff-Tankstelle in der nächstmöglichen Umgebung aus. Doch zur Preisfindung beim Betrieb eines mit Wasserstoff angetriebenen Kraftfahrzeugs bedarf es eines breiteren Verständnisses als die bloße Nennung eines Betrags. Selbst wenn man sich die Frage stellt „Wie viel kostet ein Kilo Wasserstoff?“ Denn wer sich die Mühe macht, den Preis zu eruieren, denkt einen Umstieg an und sollte deshalb mehr darüber wissen. Zunächst ist es einmal ungewohnt, beim Tanken nicht in Litern zu denken. Die richtige Maßeinheit bei Wasserstoff ist nämlich eher das Kilogramm.

Wie immer zu Beginn einer neuen Ära hinsichtlich technischer Innovationen stellt sich für den Nutzer die Frage nach der persönlichen Praktibilität und Rentabilität: „Wie weit ist es von mir bis zur nächsten Versorgungsstelle? Wie dicht ist heute das Netz im alltäglichen Umfeld, wie sähe das bei Reisen aus? Welche unerwarteten  Nachteile können mich sonst noch treffen? Wie viel kostet mich der gefahrene Kilometer im Vergleich zu meinem Verbrenner?“. Wir wissen, die Reichweite eines Liters Kraftstoff muss nicht unbedingt bei allen Kraftstoffarten und -sorten gleich sein. Wir brauchen zumindest eine Formel zum ungefähren Umrechnen.

Wasserstofftankstellen: Wo steht der deutschsprachige Raum, wo der Rest der Welt?

Entstanden sind die ersten Wasserstoff-Tankstellen, man kann es fast erahnen, in Nordamerika. Seit dem Jahr 2017 spricht man dort von den sogenannten „Hydrogen Highways“, also einem Netz an Wasserstoff-Tankstellen zur überregionalen Nutzung dieses noch selten anzutreffenden Treibstoffs.

Deutschland plante unter derselben Zielsetzung den Aufbau eines Netzes rund um Hamburg, Berlin, Rhein-Ruhr, Frankfurt, Nürnberg, Stuttgart und München. Daneben sollten alle Autobahnen und Fernbahnen erfasst sein, damit sich diese Gebiete durch eine lückenlose Versorgung verbinden lassen. Das geplante Schema diente einer Erfassung aller Regionen der Bundesrepublik. Im Jahr 2019 kann man von einem durchaus gelungenen Resultat sprechen: Von gut 150 Wasserstoff-Tankstellen in Europa befinden sich rund 100 in Deutschland. Ob das für einen adäquaten Betrieb von Wasserstoff-Autos im Individualverkehr aber ausreichen würde, erfahren wir weiter unten.

Feststeht:  Das Fraunhofer ISI hat errechnet, dass im Jahr 2050 ein Netz aus 140 Tankstellen für Brennstoffzellen-Lkw ausreicht, um deren kompletten Wasserstoffbedarf zu decken. Die Kosten dafür belaufen sich auf rund neun Milliarden Euro pro Jahr. Entscheidend für den Erfolg der Infrastruktur sei auch die Wasserstofferzeugung (Elektrolyse). Neben einer zentralen Erzeugung des Wasserstoffs und dessen Transport zu den Tankstellen gibt es die Option, an Tankstellen Elektrolyseure zu bauen und den Wasserstoff direkt vor Ort zu erzeugen. Um die Klimaziele zu erreichen, ist es zudem wichtig, „grünen Wasserstoff“ zu gewinnen, ihn also ausschließlich mit erneuerbaren Energien zu erzeugen.

Die Wasserstoffstrategie der EU befasst sich damit, wie dieses Potenzial durch Investitionen, Regulierung, Schaffung von Märkten sowie Forschung und Innovation ausgeschöpft werden kann. Auch die Bundesregierung hat mit ihrer vor wenigen Wochen vorgestellten nationalen Wasserstoff-Strategie ein ehrgeiziges Ziel formuliert: Deutschland soll weltweit Vorreiter bei der als klimafreundlich angesehenen Wasserstoff-Energie werden.

Mittlerweile gibt es online eine Auflistung sämtlicher Wasserstoff-Tankstellen rund um den Globus. Dabei wird eine laufende Aktualisierung versprochen, siehe www.h2stations.org. Eine komfortable App steht jedermann zum Download bereit, welche sogar die jeweiligen Öffnungszeiten erfasst.

Der Verbrauch des Wasserstoff-Autos

Wie auch beim Benziner oder Diesel hängt der Verbrauch von Wasserstoff zunächst von der Fahrweise ab – rollen wir gemütlich auf der Autobahn dahin oder zuckeln wir im Stadtverkehr von einer Ampel zur nächsten? Fahren wir einen SUV oder einem Mini-Stadtflitzer? Natürlich gibt es dort wie hier Durchschnittswerte. Dieser wird bei einem Kilo mit hundert Kilometern angegeben. Damit sind wir bei der Preisentwicklung angelangt, welche uns die Kosten für diese 100 km nennen soll.

Man unterscheidet das Angebot zudem zwischen flüssigen Wasserstoff und gasförmigen Wasserstoff bei einer Temperatur von 20 ° Celsius bei 250/350 bar und -40° Celsius bei 700 bar. Ein bisschen Spannung muss aber noch gehalten werden, ehe der momentane Preisstand kundgetan wird. Fangen wir von vorne an.

Startschuss im Jahr 1807, Apollo-Mondmissionen und Preissprünge

Als Quasi-Lieferant von Wasser ist Wasserstoff grundsätzlich billiger als Öl. Durch das Mischen mit Sauerstoff entsteht Knallgas, wobei schon ein einziger Funke zur Entstehung chemischer Prozesse ausreicht und Energien frei werden. Von je einer Seite werden Wasser- und Sauerstoff in einen Membran getrieben, deren Moleküle in Strom umgewandelt werden. Es ist nachvollziehbar, dass ein gewisser Forschungsdrang hinsichtlich der Umleitung dieses Prozesses ins Innere eines Motors bestand. Seit dem Jahr 1807 kennt die Menschheit den Kern dieser Technik, welche später vorwiegend in Weltraum-Missionen angewendet wurde. Brennstoffzellen lieferten nämlich den Strom der Raumfahrzeuge, zum Beispiel bei den Apollo-Mondmissionen.

Heute weiß man: Ein derart betriebenes Auto kann, theoretisch, CO2-neutral fahren. Denn die Herstellung aus Überschüssen regenerativer Energien ist möglich.

Wie viel kostet ein Kilo Wasserstoff? – Billiger als Sprit?

1960 setzte General Motors bereits auf die Entwicklung dieser Technologie. Das Ziel war ganz klar eine Vorreiterrolle bei der serienmäßigen Produktion von Wasserstoff-Autos. Doch zuerst kämpfte man in Sachen Wirtschaftlichkeit aufgrund der vergleichsweise hohen Kosten für die Einzelteile. Nachdem diese Hürde halbwegs geschafft werden konnte, stand man vor der Tatsache mangelnder Tankstellen. Und der Erkenntnis, dass Serienproduktion ohne solchen keinen Sinn macht.

Die Aussichten im Jahr 2019 sind zwar wesentlich positiver, aber seriöse Berechnungen ergeben einen Bedarf von neun Mal so vielen Wasserstofftankstellen wie heute um von einer unproblematischen Versorgung sprechen zu können.

Eine rege „Preisentwicklung“ gibt es nicht. Außerdem variieren die Kosten je nach Herstellungsverfahren. Man berechnet den Vergleichswert grundsätzlich mit einem sogenannten „Benzin-Äquivalent“ weil man die verschiedenen Antriebsarten nicht 1:1 vergleichen kann. Diese Berechnungsmethode wird auch für Vergleiche beim CO2-Ausstoß herangezogen. So genau will und muss es aber kaum jemand wissen. Hilfreich ist im Alltag eher der Vergleich pro Fahrzeug über einen Online-Rechner wie https://rechneronline.de/elektroauto/.

2011 kostete das Kilo gut 8 €. Weniger als 10 Jahre später bewegt sich der Kilopreis um 9,50 € – eine gewisse Kontinuität ist also absehbar. Und noch bewegt sich die Zahl unter der Zehnergrenze – vielleicht ein psychologisch willkommener Effekt im Vergleich zu fossilen Antriebsarten. Rechnet man nun den Preis auf 100 km um, so fährt man mit 9,5 € doch spürbar günstiger als mit Diesel & Co.

Ein Resümee kann man heute mit Verweis auf mehrere Info-Webseiten ableiten. So widmet sich sogar www.clever-tanken.de dem Auffinden des besten Preises bei den Wasserstoff-Tankstellen, OMV publiziert in seinem Webauftritt seine Sicht der Dinge und zählt eigene Stationen in Deutschland und Österreich auf, Shell und die anderen Anbieter widmen sich allesamt der Technik mit ein paar Worten. Informationsnotstand herrscht jedenfalls nicht mehr vor. Als Ratschlag für jedermann kann gelten, die Entwicklung bei den Technologien, der Dichte des Netzes aber auch die KFZ-Erzeuger im Auge zu behalten.