Wasserstoff

Bei Wasserstoffautos kommt die Brennstoffzelle als Energielieferant zum Einsatz, Bild 3. Eine einzelne Brennstoffzelle erzeugt nur einen Bruchteil der benötigten Energie. Für einen Fahrzeugantrieb sind deshalb mehrere Hundert Brennstoffzellen als Gesamteinheit (englisch Fuel Cell Stack) notwendig.

Zur Wasserstoffspeicherung sind in einem Auto mit Brennstoffzellentechnologie spezielle Tanks untergebracht, und zwar aussen und im Unterboden des Fahrzeugs. Über eine Leitung gelangt der Wasserstoff in die Brennstoffzelle und reagiert dort mit Sauerstoff. Der Sauerstoff geht durch Lufteinlässe in den Verdichter. Durch eine chemische Reaktion, im Fachjargon als «kalte Verbrennung» bezeichnet, entsteht an der Membran die nötige Elektrizität für den elektrischen Antrieb des Autos. Dabei entsteht als Emission Wasserdampf. Eine Hochvoltbatterie kommt auch bei dem Fahrzeugantrieb zum Einsatz. Sie speichert zusätzlich Bremsenergie und setzt diese Energie etwa beim Anfahren oder bei Beschleunigungsphasen (Überholmanöver etc.) ein. Folglich handelt es sich bei Wasserstoffautos um Hybridfahrzeuge mit einem Antrieb, der eine Brennstoffzellen-Einheit und eine Batterie miteinander kombiniert. Auch dieser Fahrzeugtyp liegt deutlich über den Preisen eines Verbrennerautos. Gute Einstiegsvarianten gibts ab 65'000 Franken, gehobenere Modelle finden Abnehmer zu Preisen von 80'000 Franken und mehr.

Bei Wasserstoffantrieben machen immer wieder Nachrichten von explodierenden Autos die Runde. Zwar ist Wasserstoff ein gasförmiges, leicht entzündliches Element. Die Hersteller sorgen aber mit vielschichtigen Sicherheitsstandards für einen grundlegenden Schutz beim Tanken wie auch Fahren und natürlich auch bei Unfällen. Unter anderem gibt es stark geschützte Bereiche, robust getrennte Abteile, massive Schutzummantelungen bis hin zu einer Vielzahl von Sensoren, die Druckverhältnisse, Lecks und Beschädigungen erkennen. Selbst wenn es zu einem «unwahrscheinlichen Gasaustritt» kommt, so die Hersteller, sorgt die Sensorik für eine sofortige und automatische Abschaltung der Systeme und für den Verschluss aller Sicherheitsventile. Kommt es hingegen aufgrund eines Unfalls zu einem Brand, bläst ein Ventil bei einem Überdruck aufgrund hoher Temperaturen den Wasserstoff ins Freie. Zum Tank selbst: Dieser ist gegen Druck von innen und aussen sowie gegen Feuer geschützt. Beim Tanken von Wasserstoff sorgt zudem das Zapfventil am Zapfsäulenschlauch für die mechanische, verschlusssichere Kopplung mit dem Einfüllstutzen des Fahrzeugs. Der Tankvorgang beginnt erst, wenn die Sicherung ordnungsgemäss einrastet. Bei einer Störung stoppt der Tankvorgang sofort. Auch hier kontrollieren Infrarotsensoren den gesamten Tankvorgang inklusive der Temperatur- und Druckentwicklung.