09.07.2019

Elektroauto vs. Wasserstoffauto: Ein Vergleich

Das Wasserstoffauto ist- politisch gepusht - wieder einmal von den Toten auferstanden. Doch wo liegen seine Vor- und Nachteile im Vergleich zum Elektroauto? Wir bringen einen Abgleich zu den Punkten Umweltverträglichkeit, Handhabung, Reichweite und Kosten.
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Elektroauto vs. Wasserstoffauto - ein Vergleich
(c) fotolia.com - fotoak80

Im allgemeinen E-Auto-Boom kam die Ansage von ÖVP-Chef Sebastian Kurz letzte Woche, Österreich im Hinblick auf die Klimaschutz-Ziele zur “Wasserstoff-Nation Nummer eins” machen zu wollen, vielleicht überraschend. Denn während andernorts, etwa in Japan, stark auf die Technologie gesetzt wird, schien das Elektroauto hierzulande bereits das Rennen gegen das Wasserstoffauto gemacht zu haben. Genau sieben Wasserstoffautos wurden im gesamten Vorjahr in Österreich zugelassen – im Gegensatz zu rund 4000 E-Autos allein im ersten Halbjahr 2019. Was also spricht dafür – und was dagegen – doch noch die Kurve Richtung Wasserstoff zu kratzen?

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Es braucht eine Grundsatzentscheidung

Tatsächlich ist in dieser Frage eine Grundsatzentscheidung vonnöten. Schließlich braucht es eine entsprechende flächendeckende (Schnell-)Lade- bzw. Tank-Infrastruktur. Beides parallel aufzubauen wäre nicht effizient, wiewohl festzustellen ist, dass schon bislang mit Benzin und Diesel zwei (allerdings relativ ähnliche) Technologien nebeneinander bestanden.

Und noch eine kleine Anmerkung am Rande: Die besagte Infrastruktur sollte nicht an den Landesgrenzen halt machen – daher wäre in der Frage Elektroauto vs. Wasserstoffauto (zumindest) eine europäische Einigung angezeigt.


Elektroauto vs. Wasserstoffauto: 4 große Fragen

Doch zurück zur Fragestellung. Beide Technologien sind noch deutlich ausbaufähig – es lässt sich also kein endgültiges Urteil fällen. Im derzeitigen Entwicklungsstatus ergeben sich aber in einigen Punkten sehr klare Plus- und Minuspunkte. Wir haben vier große Fragen herausgegriffen.

1. Welche Technologie ist “grüner”?

Sowohl Elektroauto, als auch Wasserstoffauto laufen mit einem Elektromotor. Während der Strom beim E-Auto “getankt” und im Akku gespeichert wird, wird er im Wasserstoffauto mittels Brennstoffzelle lokal erzeugt – als “Abgas” entsteht dabei Wasserdampf. Wasserstoff kann aus verschiedenen Rohstoffen gewonnen werden. Gängig ist derzeit noch die Herstellung aus Erdgas, womit ein fossiler Energieträger zum Einsatz kommt. Potenziell umweltverträglicher ist die Erzeugung durch Elektrolyse, also die Aufspaltung von Wasser zu Wasserstoff und Sauerstoff. Diese steht inzwischen klar im Fokus der Entwicklung. Dazu ist (viel) elektrischer Strom notwendig, wodurch der Wasserstoff im übertragenen Sinn zum Stromspeicher wird.

“Well to Wheel”-Effizienz: Elektroauto klar vor Wasserstoffauto

Damit ist für beide Technologien zunächst zu konstatieren: Sie sind nur so grün, wie der Strom, der zum Einsatz kommt. Eine Aufstellung des VCÖ (Verkehrsclub Österreich) zeigt dabei aber klar: Der Energieverlust bei der Erzeugung und Speicherung des Wasserstoffs, sowie bei seiner Rück-Umwandlung zu Strom ist vergleichsweise immens. Während es bei E-Autos im Schnitt 73 Prozent des ursprünglich generierten Stroms nach Verlusten am Weg bis auf die Straße schaffen (“Well to Wheel”-Effizienz), bleiben bei Wasserstoffautos derzeit nur 22 Prozent übrig.

Knackpunkt: Akku-Produktion und -Entsorgung

Ist das Elektroauto in dieser Kategorie also klarer Sieger? Die Sache ist leider nicht so einfach, denn es gibt noch einen weiteren Knackpunkt: Die verbauten Akkus. Auch Wasserstoffautos brauchen einen Akku als Zwischenspeicher, doch natürlich ist in einem E-Auto deutlich mehr Leistung und damit mehr Energie in der Herstellung notwendig. Laut einer aktuellen, vom schwedischen Umweltministerium in Auftrag gegebenen Studie, entstehen bei der Produktion des (Lithium-Ionen-)Akkus eines Tesla Model S (also des Luxusmodells) derzeit 17,5 Tonnen CO2. Demnach habe das Auto überhaupt erst nach mehreren Jahren Nutzung eine positive CO2-Bilanz im Vergleich zu einem Fahrzeug mit klassischem Verbrennungsmotor – die Ergebnisse der Studie sind jedoch umstritten. Zudem werden auch die im Akku genutzten Chemikalien potenziell zu problematischen Altlasten, wenn es später um die Entsorgung geht.

2. Welche Technologie ist praktischer in der Handhabung?

Bei dieser Fragestellung liegt der Vorteil derzeit noch klar auf Seiten des Wasserstoffautos. Denn Wasserstoff kann, wie man es von Benzin und Diesel gewohnt ist, einfach getankt werden – der Vorgang ist innerhalb weniger Minuten abgeschlossen. Der Ladevorgang von E-Autos dauert regulär mehrere Stunden. Auch mit verbesserten Technologien wie etwa Teslas Supercharger (der jedoch nicht bei Fremdmodellen funktioniert), sind für einen “typischen Ladestopp” in der bislang besten Ausbaustufe noch 15 Minuten einzurechnen. Zwar wird intensiv an schnelleren Ladetechnologien gearbeitet und auch Möglichkeiten wie etwa der Akku-Tausch werden verbessert. Wann und ob das E-Auto hier zeitlich mithalten können wird, ist aber derzeit noch unklar.

3. Mit welcher Technologie erzielt man die höhere Reichweite?

Diese Frage ist bei Weitem nicht mehr so klar zu beantworten, wie noch vor einigen Jahren. Zwar sind bei Wasserstoffautos Reichweiten über 500 Kilometer Standard und bei einzelnen Modellen auch maximale Reichweiten von 800 Kilometer gegeben, während einige gängige E-Auto-Modelle noch auf unter 300 Kilometer kommen. Doch es gab in letzter Zeit eine massive Steigerung. Dabei gilt die Faustregel: Je teurer das Elektroauto, desto mehr Strecke mit einer Akku-Ladung. Der oben erwähnte Tesla Model S kommt etwa – je nach Ausführung – teils auf mehr als 500 Kilometer.

Tankstellennetz: 5 vs. 3000

Noch eine zweite (nicht technologische) Komponente ist für diese Frage natürlich relevant: Das Tankstellennetz. Gerade einmal fünf Wasserstoff-Tankstellen gibt es in Österreich – alle von der OMV betrieben. Dagegen stehen mehr als 3000 Strom-Tankstellen – allerdings mit unterschiedlicher Qualität und Ladezeit. Dazu kommt noch die Möglichkeit, das Elektroauto (sehr zeitaufwendig) aus der Haushaltssteckdose zu laden.

4. Wie sieht es mit den Kosten aus?

In der Anschaffung gilt sowohl für Elektro- als auch Wasserstoffautos: Sie können noch nicht mit Verbrennern mithalten. Wasserstoff-Fahrzeuge sind (neu) unter 50.000 Euro nicht zu bekommen. Bei Elektroautos gibt es zwar deutlich günstigere Modelle ab ca. 20.000 Euro – allerdings mit entsprechend geringer Reichweite und kleiner Fahrzeug-Größe. Der mehrfach erwähnte Tesla Model S kostet je nach Ausführung 80.000 Euro aufwärts.

Klarer Sieger bei den laufenden Kosten

Bei den laufenden Kosten spielen Wasserstoff-Autos in einer Kategorie mit Verbrennern. Zwischen 9 und 9,50 Euro kostet ein Kilogramm Wasserstoff – damit kommt man mit den aktuellen Modellen rund 100 Kilometer weit. Mit dem E-Auto kommt man in diesem Punkt üblicherweise günstiger davon. Auch bei Modellen mit einem vergleichsweise hohen Verbrauch um die 20 Kilowattstunden pro 100 Kilometer (bei kleineren gängigen Typen sind es 15), kommt man bei 30 Cent pro Kilowattstunde auf 6 Euro pro 100 Kilometer. Haushaltsstrom kostet momentan zwischen 15 und 21 Cent – es geht also noch deutlich günstiger.

Fazit

Das Wasserstoffauto kommt deutlich näher an jene Standards heran, die man von Autos mit Verbrennungsmotoren gewohnt ist. Wenn es ein entsprechendes Tankstellennetz gäbe, würde es das Elektroauto zumindest momentan in Sachen Komfort klar ausstechen. Dieses kommt jedoch im (politisch) wichtigen Punkt Stromverbrauch und damit auch bei den laufenden Kosten deutlich besser weg. Die Entwicklungen im Aufholprozess in den anderen behandelnden Punkten sind vielversprechend. Und die Infrastruktur ist eben bereits signifikant besser ausgebaut. Gerade dieser letzte Punkt dürfte auch ein entscheidender Grund dafür sein, dass E-Autos, wie im ersten Absatz behandelt, statistisch gesehen in Österreich klar voran liegen.


Was steckt politisch hinter der Diskussion?

Warum sollte Österreich also auf Wasserstoff “umsatteln”? Hinter dem Vorstoß der ÖVP steht – wie sollte es anders sein – ein Politikum. Während der von Kurz präsentierte Plan etwa von Greenpeace negativ aufgenommen wurde, beurteilt man ihn bei der Industriellenvereinigung “sehr positiv”. Dort macht man sich traditionell Sorgen, dass der Ausstieg aus fossilen Brennstoffen sich negativ auf den Standort auswirken könnte. Der Umstieg auf Wasserstoff dürfte hier als kleineres Übel gesehen werden. Das betrifft insbesondere Österreichs umsatzstärksten Konzern OMV. Der präsentierte just am Montag nach der ÖVP-Ankündigung gemeinsame Pläne mit dem Energieriesen Verbund, eine großangelegte Elektrolyse-basierte Wasserstoffproduktion zu starten. Für die Aufrechterhaltung eines der Kerngeschäftsfelder – des Tankstellennetzes – wäre der von der ÖVP anvisierte Aufbau eines flächendeckenden Wasserstoff-Tankstellennetzes bis 2025 eine mögliche Rettung aus der zu erwartenden Krise.

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Der Call für Batch 7 des VERBUND X Accelerators (VXA) ist gestartet. Startups und innovative Unternehmen aus der ganzen Welt sind dazu aufgerufen, sich zu bewerben, wenn sie Lösungen für die konkreten Anforderungen von VERBUND und den Corporate-Partnern im Accelerator liefern können.

6 Suchfelder für Batch 7

Gemeinsam mit den Partnern – diesmal RHI Magnesita, Axpo und Bundesimmobiliengesellschaft (BIG) – definierte VERBUND nämlich wieder sechs konkrete Suchfelder: 3D Plant Modelling, Robotics in Property Operations, Energy Storage for Real Estate Properties, Additional Value from Biomethane, Automated Aerial Survey without GNSS Signal und Digital App for Private Customers (detaillierte Beschreibungen siehe unten). Der Call ist nun bis 8. Dezember offen. Im Februar erfolgt dann der Startschuss mit dem Innovation Camp.

Batch 6 ging in Acceleration-Phase

Der sechste Batch des VERBUND X Accelerators ging bereits in die Acceleration-Phase, die nun bis Februar dauert. Gemeinsam mit den Corporate-Partnern MOON – eine Tochter der Porsche Holding, Axpo, RHI Magnesita, voestalpine AG und wienerberger sowie den VC-Partnern Speedinvest, Elevator Ventures, UNIQA Ventures und Greiner Innoventures hatte VERBUND acht Suchfelder definiert, wie brutkasten berichtete.

8 Startups aus 77 Bewerbungen ausgewählt

Aus insgesamt 77 Bewerbungen aus 21 Ländern wurden schließlich acht Startups ausgewählt, um beim zweitägigen Innovation Camp gemeinsam mit Mitarbeiter:innen von VERBUND und den Corporate-Partnern mögliche Proof-of-Concept (PoC)-Projekte zu entwerfen. In der Acceleration-Phase bis Februar werden diese PoC-Projekte nun umgesetzt, mit dem Ziel, in eine weitere Zusammenarbeit zu münden. Die Ergebnisse werden beim Demo Day am 20. Februar präsentiert.

Das Teilnehmer-Startup Gridcog beim Innovation Camp | (c) VERBUND

“Gemeinsam die Energiezukunft gestalten und den Weg dorthin beschleunigen”

Bis dahin wird intensiv an den Projekten gearbeitet. “Es wurde von den Teams in den vergangenen zwei Tagen viel geleistet. Das Ziel ist klar: Gemeinsam die Energiezukunft gestalten und den Weg dorthin beschleunigen”, sagte Franz Zöchbauer, Managing Director VERBUND X Ventures bei der Präsentation der Projekte durch die gemeinsamen Teams aus Startups und Corporates.

Franz Zöchbauer bei der Präsentation der PoC-Projekte | (c) VERBUND

Fünf PoC-Projekte mit insgesamt sechs Startups gehen nun in die Acceleration-Phase. Zudem identifizierten VERBUND X Ventures und die VC-Partner Elevator Ventures, Uniqa Ventures, Speedinvest und Greiner Innoventures zwei Startups, bei denen nun ein mögliches Investment ausgelotet wird.


Die fünf PoC-Projekte

Hive Power & VERBUND, Moon und Porsche Holding

Um Schwankungen bei Photovoltaik und Windenergie auszugleichen, sollen künftig auch E-Autos aggregiert als Stromspeicher genutzt werden. VERBUND, Moon und Porsche Holding testen dazu gemeinsam mit dem Schweizer Startup Hive Power und dessen System Flexo neue Möglichkeiten. Mit dem System können E-Autos dann laden, wenn der Strom am günstigsten ist und wieder entladen und somit Strom verkaufen, wenn dieser teuer ist. Dabei bleibt der Bedarf der Fahrer:innen immer berücksichtigt. Im PoC-Projekt soll das Potenzial für eine Anwendung mit den Corporate-Partnern und in weiterer Folge für eine breitere Endkunden-Gruppe in Österreich festgestellt werden.

Fast Sense & RHI Magnesita

Für RHI Magnesita spielt Wasserstoff eine wichtige Rolle auf dem Weg zur CO2-Neutralität. Der Konzern nutzt bereits in einem seiner Werke ein Gemisch aus Erdgas und Wasserstoff. Das Startup Fast Sense soll mit seiner Technologie zur Gas-Analyse dabei helfen, diesen Vorgang zu optimieren. Im Proof-of-Concept-Projekt sollen nun die Möglichkeiten eruiert werden.

BReact, Heureka Labs & VERBUND

Die Überprüfung von Daten auf deren Qualität ist ein komplexer und zeitraubender Prozess. Gemeinsam mit den Startups BReact und Heureka Labs will VERBUND hier sogenannte AI Agents zur Hilfe nehmen. Diese sollen den Daten-Expert:innen des Energieanbieters mittels Chatbot-Interface nicht nur dabei helfen, mögliche Fehler in den Daten rascher zu erkennen, sondern in weiterer Folge auch Wege zur Behebung dieser Fehler liefern. Im PoC-Projekt soll ein erstes System aufgebaut und getestet werden.

Kraftblock & voestalpine und VERBUND

Die Dekarbonisierung der Industrie erfordert effektive Energiespeicherlösungen, um einen zuverlässigen und effizienten Betrieb zu gewährleisten. Das deutsche Scaleup Kraftblock hat so eine Energiespeicherlösung entwickelt, mit der Temperaturen bis zu 1.000 Grad Celsius gespeichert und in weiterer Folge für industrielle Prozesse genutzt werden können. Im PoC-Projekt soll nun in den kommenden Monaten festgestellt werden, wie die Corporate-Partner das konkret einsetzen können und ob der Betrieb auch wirtschaftlich ist.

EMCEL & Axpo

Grüner Wasserstoff gilt vor allem in der Industrie als Energieträger der Zukunft. Damit er richtig genutzt werden kann, muss er auch Qualitätsansprüche erfüllen, was eine Reinheitsmessung erfordert. Das Unternehmen EMCEL hat ein vergleichsweise kompaktes Gerät, etwa in Größe einer Waschmaschine, entwickelt, mit dem eine solche Messung einfach, flexibel und auch in kleinem Maßstab möglich ist. Corporate-Partner Axpo betreibt eine erste kleine Erzeugungsanlage in der Schweiz und will im Zuge des PoC-Projekts den Einsatz des EMCEL-Geräts testen.


Die zwei möglichen VC-Cases

Mitiga Solutions aus Barcelona

Mitiga Solutions mit Sitz in Barcelona unterstützt seine Kunden bei der Einschätzung der wirtschaftlichen Auswirkungen des Klimawandels auf ihre Assets. Mit dem Produkt “EarthScan” bietet das Startup eine umfassende On-Demand-Risikoanalyse. Profitieren sollen davon unter anderem Betreiber von Wind- und Photovoltaik-Kraftwerken. VERBUND X Ventures, Elevator Ventures, Uniqa Ventures und Speedinvest loten nun ein mögliches Investment aus.

Gridcog aus London

Das in London ansässige Startup Gridcog bietet mit seiner Plattform Langzeit-Simulationen für Kraftwerks-Standorte. Kunden sollen damit besser abschätzen können, ob der Betrieb langfristig rentabel ist. VERBUND X Ventures, Elevator Ventures, Uniqa Ventures und Speedinvest eruieren nun ein mögliches Investment.

Lisa Kratochwill, Startup Engagement Managerin bei VERBUND und Leiterin des VXA-Programms | (c) VERBUND

Die sechs Suchfelder für Batch 7

3D Plant Modelling – RHI Magnesita & Axpo

Einige der Anlagen von RHI Magnesita und Axpo sind schon sehr lange in Betrieb und es liegen daher keine aktuellen, digitalen Baupläne für sie vor. Die beiden Corporate-Partner suchen daher über den VERBUND X Accelerator Unterstützung, um aktuelle 3D-Modelle der Anlagen zu erstellen, die dann etwa bei Renovierungsarbeiten eingesetzt werden können.

Robotics in Property Operations – BIG

Die BIG betreibt etwa 2.000 Liegenschaften. Deren Instandhaltung ist zeit- und arbeitsintensiv. Im VERBUND X Accelerator sucht die Bundesimmobiliengesellschaft nach Robotik-Unternehmen, mit denen eine Vielzahl möglicher Einsatzbereiche für Roboter in den Liegenschaften, etwa in den Bereichen Inspektion und Dokumentation, überprüft werden soll.

Energy Storage for Real Estate Properties – BIG

Im Zuge der Nachhaltigkeitsstrategie nutzt die BIG auch umfassende Photovoltaikanlagen, etwa auf den von ihr verwalteten Universitätsstandorten. Dazu sucht die Bundesimmobiliengesellschaft im VERBUND X Accelerator nach praktischen Speicher-Lösungen, die ohne die Notwendigkeit von Neubauten in den Liegenschaften installiert werden können.

Additional Value from Biomethane – Axpo

Axpo betreibt bereits umfangreiche Biogas-Kraftwerke in der Schweiz und verfolgt dabei weitere Wachstumspläne. Verstärkt will sich das Unternehmen auch in der Biomethan-Produktion engagieren. Im VERBUND X Accelerator sucht Axpo nun nach Lösungen, mit denen Biomethan-Produktion und -Nutzung weiter verbessert werden kann, konkret etwa in den Bereichen Transport und CO2-Nutzung.

Automated aerial survey without GNSS signal – VERBUND

Bei der Inspektion von Wasserkraftwerken werden Drohnen mittlerweile umfassend eingesetzt. Diese müssen aber aktuell noch manuell gesteuert werden. Denn prinzipiell wäre ein Einsatz autonomer Drohnen zwar möglich, die dafür notwendige Satellitennavigation fällt jedoch aufgrund des Terrains oft aus. VERBUND sucht daher im Accelerator nach Lösungen, die dieses Problem nicht haben oder umgehen.

Digital App for Private Customers – VERBUND

Smart-Meter-Daten ermöglichen genaue Einblicke in den Energieverbrauch. Mit einer App will VERBUND diese Auswertungen Endkund:innen zugänglich machen, damit etwa tägliche Kosten einsehen können und ihren Energie-Konsum somit besser kontrollieren können. Zur Umsetzung der App, die noch einige weitere Funktionen vereinen soll, etwa Möglichkeiten zum Vertragswechsel, sucht VERBUND im Accelerator nach Unterstützung.


Die Bewerbungsphase für den 7. Batch des VERBUND X Accelerators dauert noch bis 8. Dezember. Nach der Auswahl startet das Programm mit dem Innovation Camp am 19. und 20. Februar. Am 20. Februar findet außerdem der Demo Day von Batch 6 statt. Der Demo Day von Batch 7 findet dann im Juni statt.

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