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Hohe Kosten und eine komplizierte Speichertechnik machen die Verwendung schwierig Wasser - Stoff, aus dem die Träume sind? Wasser als Kraft- und Brennstoff hat für Generationen von Erfindern nichts von seiner Faszination verloren. Übersehen wird bei solchen euphorischen Betrachtungen jedoch meist die hohe Bindungsenergie von Wasserstoff im Wasser. Er muß also erst einmal aus dem Wasser in verwendbarer Form gewonnen werden - das geschieht durch die Elektrolyse, die ihrerseits wieder Energie verbraucht. Daneben läßt sich Wasserstoff aber auch aus Erdgas, durch
partielle Oxidation von Schwerölen und über die Kohlevergasung herstellen. Wasserstoff ist damit keine Primärenergiequelle, da er nicht direkt nutzbar auf der Erde vorkommt, sondern vielmehr ein Sekundärenergieträger, der allerdings durch eine außerordentlich hohe Verfügbarkeit glänzt.
Umweltfreundlicher Kreislauf
Faszinierend ist der umweltfreundliche Kreislauf. Bei einer CO2-freien Stromquelle zur Wasserstoffherstellung und einer Verbrennung mit reinem Sauerstoff ergibt sich ein völlig schadstofffreies System. In der Praxis wird jedoch nicht reiner Sauerstoff, sondern Luft verbrannt, so daß zwangsläufig Stickoxide entstehen - etwa in der Größenordnung wie bei unseren heutigen schadstoffarmen Ottomotoren.
Hauptproblem ist die Speicherung
Das Hauptproblem stellt nach wie vor die Speicherung dar: gasförmig, flüssig oder gebunden in Legierungen, nämlich Metallhydriden, die den gasförmigen Wasserstoff wie einen Schwamm aufsaugen und bei Bedarf wieder abgeben. Eine Speicherung als Gas in Hochdruckflaschen ist zwar schon seit langem bekannt, die Behälter sind jedoch für unsere Pkw noch viel zu schwer. Gespeichert im flüssigen Zustand liefert Wasserstoff die höchste masse- und volumenbezogene Energiedichte. Allerdings stellt die Handhabung der tiefkalten Flüssigkeit bei minus 253ø C enorme Anforderungen an die Isolation des doppelwandigen, vakuumisolierten Tanks. Metallhydrid-Speicher dagegen haben zwar eine hohe volumenmäßige Kapazität und ermöglichen variable Bauformen, bieten jedoch nur eingeschränkte Verfügbarkeit.
Effizienter Energieträger
Vorteile hat der Wasserstoff allerdings im Vergleich mit dem elektrochemischen Stromspeicher. Er stellt sich selbst im Vergleich zu den neuentwickelten Hochenergiebatterien als wesentlich effizienterer Energieträger dar.
Vorteil in manchen Unfallsituationen
Wasserstoff als farb-, geruch- und geschmackloses sowie ungiftiges Gas birgt generell keine höheren Sicherheitsrisiken als andere gasförmige Energieträger; in bestimmten Unfallsituationen bietet er sogar Vorteile gegenüber konventionellen Kraftstoffen. Durch seine hohe Verbrennungsgeschwindigkeit steigt allerdings die Gefahr von Detonationen, vor allem in geschlossenen Räumen. Deshalb muß eine ausreichende Belüftung sämtlicher Bereiche sichergestellt sein, in denen sich zündfähiges Wasserstoff-/Luftgemisch bilden kann.
Weltweit entwickelte Fahrkonzepte
Fahrzeugkonzepte sowohl mit Druck- und Flüssig-Wasserstoffspeicher als auch solche mit Metallhydrid-Speicherung sind bereits weltweit entwickelt und als Prototypen getestet worden - zum Teil sogar in Kundenhand. Die Gemischbildung erfolgte dabei entweder durch Zuführung in gasförmiger Form oder durch Einspritzung von flüssigem Wasserstoff in den Brennraum. Damit ist der Nachweis geführt, daß Wasserstoff als Energiequelle für den Verbrennungsmotor möglich und handhabbar ist.
Neues Verkehrssystem
Der Wasserstoff bedeutet ein neues Verkehrssystem. Er ist - was Herstellung, Transport, Speicherung, Verteilung und Anwendung im Fahrzeug angeht - erprobt und mit unseren heutigen Sicherheitsstandards technisch nutzbar. Einer kurz- und mittelfristigen Einführung stehen allerdings noch Hindernisse entgegen, wie: Erstens - höhere Herstellkosten gegenüber konventionellen Kraftstoffen, zweitens - Aufbau einer neuen Versorgungsinfrastruktur und drittens - die Notwendigkeit für eine bessere Speichertechnologie, die bezüglich Energiedichte und Kosten mit dem konventionellen
System konkurrieren kann.
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