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Wasserdampf statt Abgaswolken

16. Juli 2020

Lesezeit: 12 Minuten

von Marc Lustenberger, Gastautor

Wasserstoff Mobilität

Ein neues Tankstellennetz für Wasserstoff-LKWs: In der Schweiz wird ein innovatives Mobilitätsmodell getestet.

Unter dem Radar der breiten Öffentlichkeit testet die Schweiz ein neues Mobilitätsmodell. Ab Juli werden erste Lastwagen unterwegs sein, die kein CO2 mehr ausstossen und auch keine grosse Elektrobatterie benötigen. Sie rollen mit Wasserstoff über die Strassen – statt einer Abgaswolke kommt Wasserdampf aus dem Auspuff. In Ländern wie der Schweiz, wo dank Wasser, Sonne und Wind überschüssiger Strom zur Verfügung steht, lässt sich Wasserstoff relativ einfach lokal herstellen und verteilen. Die 21 Mitglieder des Fördervereins H2 Mobilität Schweiz bauen nun ein flächendeckendes Tankstellennetz auf – zu ihnen gehören unter anderem Branchenriesen wie Migros, Coop, AVIA und Emmi. 

Einzigartiges Geschäftsmodell

Die Firmen Hydrospider, Hyundai Hydrogen Mobility und der Förderverein H2 Mobilität Schweiz und H2 Energy haben sich zu einem Business Ecosystem zusammengeschlossen, um die Entwicklung voranzutreiben. Am Anfang des geschlossenen Kreislaufes steht die Produktion von grünem Wasserstoff. Dieser wird ausschliesslich mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energien in der Schweiz hergestellt – und ist somit emissionsfrei und klimafreundlich. Die Fahrzeuge kommen von der Hyundai Hydrogen Mobility AG. Die beteiligten Unternehmen müssen diese Lastwagen nicht kaufen, sondern sie zahlen einen Betrag pro gefahrenem Kilometer im sogenannten Pay-per-use-Modell. Die ersten 35 Tonnen schweren "Hyundai Xcient Fuel Cell Trucks" werden ab Herbst 2020 auf den Schweizer Strassen unterwegs sein. 

H2 Mobilität Schweiz Wasserstoff Transport LKW

Die Mitglieder des Fördervereins H2 Mobilität Schweiz bringen die Nutzfahrzeuge in den Verkehr und bauen die landesweite Betankungsinfrastruktur auf. Bis Ende 2020 werden sieben Tankstellen bereitstehen. Ende 2020 sollen bereits 50 Lastwagen durch die Schweiz rollen, die ganz auf die neue Technologie setzen; bis Ende 2023 sogar 1000; und die Hyundai Hydrogen Mobility AG will bis ins Jahr 2025 bis zu 1600 Brennstoffzellen-Elektro-LKWs importieren. Diese Elektrofahrzeuge führen den Wasserstoff in Drucktanks mit. Sie können einfach betankt werden und kommen mit 35 kg Wasserstoff rund 400 Kilometer weit. Daher eignen sie sich bestens für die Güterverteilung. Mit Wasserstoff vollgetankt sind sie in nur zehn bis 15 Minuten. Und da sie keine schweren Batterien transportieren müssen, bleibt ihnen mehr Nutzlast. 

Wir funktioniert Wasserstoff?

Im Gegensatz zu Öl ist das chemische Element Wasserstoff ein Rohstoff, der in unbegrenzten Mengen vorhanden ist. Allerdings ist er meistens in Form von Wasser gebunden und die Gewinnung ist energieaufwendig: Mittels Elektrolyse wird Wasser mit Hilfe von Elektrizität in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. Wasserstoff ist ein flüchtiges und reaktionsfreudiges Gas, das nur unter hohem Druck oder extrem gekühlt gelagert werden kann. In einer Brennstoffzelle erzeugen Wasserstoff und Sauerstoff in einer sogenannten «kalten Verbrennung» Elektrizität. Dabei entstehen Wasser, Strom und Wärme. In einem Lastwagen oder Auto kann mit einer solchen Brennstoffzelle ein Elektromotor angetrieben werden. Brennstoffzellen sind energieeffizient und setzen kein CO2 frei. 

Allerdings benötigt die Aufbereitung des Wasserstoffs viel Energie. In manchen Ländern wird dafür fossiles Erdgas eingesetzt. Bisher war die Wasserstofftechnologie viel zu teuer – aufgrund der tiefen Nachfrage und den zögernden Automobilkonzerne. 

Zu wenig Tankstellen, kaum verfügbare Autos und Desinteresse vieler Hersteller: Die neue Technologie kam trotz Modelle verschiedener Anbieter jahrelang nicht voran. Bereits Mitte der Nullerjahre brachte BMW den Hydrogen 7 in die Serienproduktion. Dieser erwies sich aber als Flop. Der Spiegel bezeichnete ihn als «arg durstiges vermeintliches Ökomobil». Toyota setzte lange auf Wasserstoff, produziert aber neuerdings auch Elektroautos. Mercedes hat vor kurzem sogar angekündigt, dass der Daimler-Konzern die Entwicklung der Brennstoffzellentechnik für seine PKW-Sparte vorläufig einstellt. Preislich sind solche PKWs mittelfristig gegenüber batteriebetriebenen Fahrzeugen noch nicht konkurrenzfähig. 

Durchbruch dank Tankstellen

Einen grossen Aufschwung erleben hingegen im Moment die Nutzfahrzeuge mit Brennstoffzellen. Der Daimler-Konzern kündigte an, gemeinsam mit dem Konkurrenten Volvo Trucks Wasserstoff-Lastwagen zur Serienreife bringen zu wollen. In den USA steht mit Nikola Motor ein neuer Anbieter in den Startlöchern, der bis 2021 zwei LKW mit Wasserstoffantrieb auf den Markt bringen will. Für einen Durchbruch bei den LKWs sind die Chancen im Moment grösser als bei den Personenwagen, die noch zu teuer sind.

H2 Mobilität Schweiz Wasserstoff Transport LKW

Für den Durchbruch der neuen Technologie ist der Aufbau eines Tankstellennetzes mit Wasserstoff ein erster wichtiger Schritt. Das fehlende Tankstellennetz war bisher in allen Ländern die Achillesferse der neuen Technologie. Spannen Tankstellenbetriebe und Transporteure zusammen, haben sie das Potential, ein flächendeckendes Wasserstoff-Tankstellennetz aufzubauen. 

Die kleinflächige Schweiz zeigt mit ihrem Modell, wie das gelingen könnte. Ist erst einmal das Angebot an Tankmöglichkeiten vorhanden, wird auch für Käufer von PWs der Umstieg interessant. Ein Wasserstoffauto lässt sich einfach tanken und die Reichweite beträgt 500 bis 700 Kilometer.

Ob sich diese Hoffnungen jedoch erfüllen und die Preise für die Fahrzeuge sinken, wird der Markt in den nächsten Jahren zeigen. Der Aufbau des Tankstellennetzes ist jedenfalls ein entscheidender erster Schritt. 

«Wir entwickeln ein neues, nachhaltiges Mobilitätsystem für die Schweiz»

Jörg Ackermann, Präsident Förderverein H2 Mobilität Schweiz, über das Potential der Wasserstoffmobilität.

Jörg Ackermann H2 Mobilität Schweiz Wasserstoff Transport LKW
Jörg Ackermann, Präsident Förderverein H2 Mobilität Schweiz

Warum engagieren sich Coop und andere grosse Schweizer Unternehmen gerade jetzt für die Entwicklung der H2-Mobilität?
Diese Technologie ist nicht neu. Wasserstoff als Energieträger ist schon seit langem bekannt. Schon 1874 bezeichnete Jules Verne Wasser als die Kohle der Zukunft. Es hat aber lange gebraucht, bis eine marktreife technische Lösung bereitstand. Wichtig war, dass das Henne-Ei-Problem gelöst werden konnte. Denn niemand kauft ein Wasserstofffahrzeug, wenn keine Betankungsinfrastruktur vorhanden ist und umgekehrt baut niemand Wasserstofftankstellen, wenn keine Fahrzeuge im Markt sind. Vierzehn namhafte Transport- und Logistikunternehmen und sieben Tankstellenbetreiber haben sich zu einem Förderverein zusammengeschlossen, um genau diesen Konflikt zu lösen. Wir entwickeln ein neues, nachhaltiges Mobilitätsystem. Damit leisten wir einen wichtigen Beitrag für die Umwelt: lokale und unabhängige Produktion, emissionsfreie Mobilität. 

Im Herbst sollen erste Lastwagen mit Wasserstoff durch die Schweiz rollen. Wie viele Jahre Entwicklungszeit waren dafür nötig?
Die ersten Konzepte zu diesem neuen Mobilitätsystem haben wir vor sieben Jahren erstellt und 2016 in Aarau ein Pilotprojekt realisiert. Die Suche nach einem Lieferanten der Lastwagen verlief zuerst harzig. Schliesslich fanden wir Hyundai als Partner. In der Rekordzeit von eineinhalb Jahren konnten wir zusammen ein serienreifes Modell für die Schweiz entwickeln. Die Südkoreaner hatten bereits viel Erfahrung mit Brennstoffzellen in Personenwagen. Die Absicht von Hyundai ist es, dass diese Lastwagen später weltweit eingesetzt werden.

Warum mit Lastwagen? Wäre es nicht sinnvoller zuerst die PW-Flotten auf Brennstoffzellen umzurüsten?
Wir fangen mit Lastwagen an, weil es einfacher ist, so ein flächendeckendes Tankstellen-Netz aufzubauen. Schwere Nutzfahrzeuge sind Grossverbraucher und sorgen für eine planbare, konstante Grundauslastung der Wasserstoff-Tankstellen. Sie ermöglichen so einen raschen und risikoarmen Aufbau des Tankstellennetzes. So kann eine Wasserstoff-Tankstelle bereits mit dem Verbrauch von zehn Wasserstoff-Lastwagen rentieren. Zudem lässt sich mit Lastwagen eine viel grössere Menge CO2 einsparen als bei Personenwagen. 

H2 Mobilität Schweiz Wasserstoff Transport LKW

Kritiker bemängeln, diese Technologie sei ineffizient. Beim Verflüssigen von Wasserstoff gehe rund ein Drittel der Energie verloren.
Wir verflüssigen den Wasserstoff nicht, sondern komprimieren das Gas mit viel Druck. Wie bei jeder Transformation geht dabei ein Teil der Energie verloren. Wasserstoff ist jedoch ein idealer grosstechnischer Speicher. Wenn die Nachfrage nach Strom tief ist, kann Überschussenergie verwertet werden, um später als Treibstoff in der Mobilität eingesetzt zu werden. Würde dieser Strom aus erneuerbaren Quellen nicht genutzt, ginge die gesamte darin enthaltene Energie verloren, obwohl die Natur diese Energie kostenlos liefert. Aus diesem Grund ist die Frage des Wirkungsrades für dieses Mobilitätssystem nicht wirklich relevant. Im Gegenteil: Die Produzenten von nachhaltigem Strom können ihre Anlagen wirtschaftlicher betreiben. Und im Gegensatz zu Batterien weist dieses Mobilitätssystem eine ausgezeichnete Ökobilanz auf.

Hat die neue Technologie das Potential in der Schweiz Diesel-Lastwagen komplett zu ersetzen?
Das Potential ist vorhanden. Es ist sicher noch ein langer Weg, bis wir die Verbrennungsmotoren komplett ersetzen können. Wir sehen aber weltweit Entwicklungen, die in diese Richtung gehen. Es ist wichtig, nun die ersten Schritte hin zu einem einzigartigen CO2-freien Mobilitätssystem zu gehen.

Bilder: Coop 

Innovation gegen Klimawandel

Um dem Klimawandel entgegenzuwirken, sind innovative Lösungen gefragt – ob in Mobilität, Bau oder Finanzwesen. Banken und Finanzdienstleister können ihren Beitrag leisten, indem sie darauf hinarbeiten, dass Kapital nicht mehr in Organisationen oder Unternehmen fliesst, die die Umwelt schädigen. Die LGT beispielsweise schliesst seit diesem Jahr Unternehmen gruppenweit aus ihrem Anlageuniversum aus, die am Abbau von Kohle zur Energieerzeugung beteiligt sind. Mehr Informationen zur Nachhaltigkeit bei der LGT finden Sie hier

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