Wasserstoff als Kraftstoff: Warum er für Autofahrer irrelevant bleibt

Warum Wasserstoff das Benzin in deinem Auto nicht ersetzen wird

Kann man Wasserstoff als Kraftstoff für Autos, LKW und Schiffe nutzen? Die kurze Antwort lautet technisch ja, die nützliche Antwort aber nein – zumindest nicht für den durchschnittlichen Fahrer. Wasserstoff ist das kleinste und leichteste Element im Periodensystem, was wie ein Vorteil klingt, sich aber als größtes Problem entpuppt: Es diffundiert durch fast jedes Material. Um es komprimiert bei 700 bar zu halten – dem Druck, der für eine minimale Energiedichte nötig ist –, sind extrem teure und schwere Tanks sowie eine Tankinfrastruktur erforderlich, die von Grund auf neu aufgebaut werden müsste. Das ist keine Meinung, sondern Thermodynamik.

Wasser als Träger: Eine Idee, die gut klingt, es aber nicht ist

Die wiederkehrende Frage ist, ob man Wasser als Wasserstoffträger bis zum Zielort nutzen kann, um es dort zu extrahieren und im Motor zu verbrennen. Technisch ist das möglich, aber nicht mit reinem Wasser. Es gibt sogenannte organische Flüssigwasserstoffträger (LOHC), Verbindungen, die Wasserstoff durch chemische Reaktionen binden und freisetzen. Das Problem ist, dass die Freisetzung des Wasserstoffs am Zielort Energie in Form von Wärme erfordert. Jeder Schritt kostet Energie, und wir haben bereits mehrere hinter uns: Strom zur Erzeugung des Wasserstoffs, Energie zur Bindung an den Träger, Energie zur Freisetzung. Am Ende bleibt vom ursprünglichen Joule nur noch eine Erinnerung.

Manche fassen es in einem Satz zusammen, der in Lehrbüchern stehen sollte: Wasser ist bereits verbrannter Wasserstoff. Wenn du Wasser dabei hast, hast du keinen Kraftstoff, sondern Asche. Um daraus Energie zu gewinnen, müsstest du vorher mehr verbrauchen, als du erhältst.

Und E-Fuels? Die weniger schlechte Option, die niemand bezahlen will

Wenn Wasserstoff nicht als direkter Kraftstoff taugt, warum dann nicht E-Fuel herstellen, also synthetisches Benzin auf Basis von Wasserstoff und aus der Luft gefangenem CO2? Chemisch ist das machbar. CO2 ist keineswegs knapp. Das Problem ist das alte bekannte: Jeder Schritt erhöht die Kosten und senkt die Effizienz. Grüner Wasserstoff ist bereits teuer; atmosphärisches CO2 abzufangen auch; und das Endprodukt zu synthetisieren, erst recht. Das Ergebnis ist ein Liter synthetisches Benzin, der ein Vielfaches dessen kostet, was fossiles Benzin kostet. Wenn jemand sagt, das Öl gehe aus, ist die Antwort nicht, dass E-Fuels billig sind, sondern dass sie das sein werden, was übrig bleibt, wenn es keine Alternative gibt.

Weißer Wasserstoff und der Traum vom Vorkommen unter unseren Füßen

In letzter Zeit kursiert die Idee, dass natürliche Wasserstoffvorkommen – sogenannter weißer oder geologischer Wasserstoff – relativ zugänglich unter der Erde existieren. Sollte sich das bestätigen, würde Wasserstoff aufhören, ein energetischer Vektor zu sein, der mit Strom hergestellt wird, und würde zu einer extraktiven Ressource mit ganz anderen Kosten. In Spanien verbietet das Gesetz zudem nicht die Suche danach, anders als bei Öl und Gas. Manche sehen hier eine Tür, die einen Spalt offen steht. Andere erinnern daran, dass es selbst wenn es vorhanden ist, ein extrem explosives Gas bleibt und die häusliche Handhabung nicht trivial ist.

Das Problem der unsichtbaren Flamme

Hier lohnt es sich, bei etwas innezuhalten, das selten in grünen Broschüren auftaucht: Sicherheit. Wer im Labor mit Wasserstoff gearbeitet hat, weiß es. Die Flammen von Wasserstoff sind unsichtbar und übertreffen 2.000 °C. Das ist keine Metapher: Es ist eine Temperatur, bei der ein Arm verschwindet, bevor man merkt, dass er verbrennt. Jeder, der im organisch-chemischen Labor mit einer Wasserstoffflasche hantiert hat, kennt die Vorsichtsmaßnahmen. Das ist unvereinbar mit einem Durchschnittsfahrer, der an einer Tankstelle tankt und dabei aufs Handy schaut.

Der historische Präzedenzfall hilft nicht. Der Zeppelin Hindenburg nutzte Wasserstoff nicht als Kraftstoff, aber seine Ladung brennbaren Gases reichte aus, um die Szene zum ultimativen Bild des Risikos zu machen. Jedes Mal, wenn jemand Wasserstoff für den Massentransport vorschlägt, antwortet jemand anderes mit diesem Foto.

Die nukleare Alternative und die erneuerbare Alternative

Das Gespräch leitet fast unvermeidlich zur Frage, was stattdessen zu tun sei. Manche verteidigen Kernenergie als langfristige Lösung: Spanien hat Uran, und ein konsequenter Einsatz von Reaktoren – einschließlich Schneller Brüter und Brutreaktoren – würde es ermöglichen, Uran-238, das sogenannte arme Uran, zu nutzen oder die Plutoniumproduktion zu maximieren. Das Problem ist nicht der Brennstoff, sondern die Kosten: Ein Kraftwerk braucht Jahre zum Bau und die Anfangsinvestition ist enorm. In derselben Zeit und für dasselbe Geld lässt sich viel mehr Erneuerbares plus Speicher deployen.

Kleine modulare Reaktoren (SMR) erscheinen als Versprechen, kommen aber nicht richtig in Gang. Die Größenreduktion senkt weder die Sicherheits- noch die Managementkosten, und je kleiner der Reaktor, desto angereicherter muss der Brennstoff sein, um die Kettenreaktion aufrechtzuerhalten. Einige Designs sind direkt wegwerfbar: Sie werden gestartet und wenn der Brennstoff leer ist, wird der gesamte Kern entsorgt. Die Logistik für den Abfall verbessert sich dadurch nicht.

Speicherung: Der Engpass, über den niemand spricht

Wenn die Wette auf Erneuerbare geht, ist das Problem die Speicherung. Batterien funktionieren, aber nur im Tageszyklus. Ihre Kosten pro Leistungseinheit sind hoch, und wenn man versucht, Sommerenergie in den Winter zu bringen, macht man nur einen Zyklus pro Jahr: Diese Kosten auf vierzig Zyklen statt auf siebentausend umzulegen, macht das wirtschaftlich absurd. Für tägliche Zyklen hingegen stimmt die Rechnung. Solarthermische Kraftwerke – Konzentration der Sonne zum Erhitzen von Salzen und Antrieb einer Turbine – haben ihre Nische, besonders dort, wo viel Strahlung vorhanden ist und Abwärme industriell genutzt werden kann. Aber da Photovoltaik-Panels so billig geworden sind, ist ihr Vorteil geschrumpft.

Das Grundproblem: Niemand hat einen funktionierenden Wassermotor gesehen

Regelmäßig taucht die Legende vom Motor auf, der mit Wasser läuft, von der revolutionären Erfindung, die Ölkonzernen verbergen. Die Physik ist stur: Wenn ein Mann in seiner Garage mehr Energie herausbekommt, als er hineinsteckt, hätte er die Perpetua Mobilia entdeckt. Alle untersuchten Wassermotoren waren Betrügereien. Neutrinos, diese Teilchen, die die Erde ohne Kollision durchqueren, bewegen kein Auto. Und Wasserstoff, der es könnte, erfordert eine Kette von Umwandlungen, die den Großteil der Energie unterwegs frisst.

Die unbequeme Schlussfolgerung ist, dass Wasserstoff keine Energiequelle ist: Er ist ein Vektor, eine Art, Energie zu transportieren, die man zuvor anderswo erzeugt hat. Und als Vektor ist er teuer, schwer zu speichern und gefährlich im Umgang. Vielleicht für Lieferwagen oder Schiffe. Für das normale Auto wird es eher nicht passieren.