Wasserstoff: Kawasaki beweist, dass es nicht geht

Wasserstoff kann in einem konventionellen Verbrennungsmotor als Treibstoff verwendet werden. Als Abgas wird fast nur Wasserdampf ausgestossen. Auf den ersten Blick die einfachste Lösung, um die bestehende Technologie weiter zu verwenden und obendrauf umweltfreundlicher zu betreiben.

Das Grundproblem ist die geringere Energiedichte von Wasserstoff im Vergleich zu Benzin. Zwar enthält ein Kilo Wasserstoff fast dreimal so viel Energie wie ein Kilo Benzin. Nur hat ein Kilo gasförmiger Wasserstoff ein Volumen von 11 Kubikmetern oder 11.000 Litern. Um die Energie von einem Liter Benzin in Form von unkomprimiertem, gasförmigen Wasserstoff zu speichern, braucht man einen Tank von 3600 Litern.

Die praktikable Lösung: Der gasförmige Wasserstoff muss mit so hohem Druck komprimiert werden, dass er flüssig wird. In der Industrie gebräuchlich ist ein Druck von 700 bar, mit dem ein Kilo Wasserstoff auf ein Volumen von 25 Litern komprimiert wird. Umgekehrt gerechnet: In einem hochdruckfesten Behälter von 25 Litern befindet sich ein Kilo flüssiger Wasserstoff oder die Energie von drei Kilo oder 3,8 Litern Benzin.

Wegen des hohen Drucks von 700 bar können Drucktanks nicht in beliebiger Form gebaut werden. Ideal, aber im Handling unpraktisch wären kugelförmige Tanks. In der Praxis werden für mobile Anwendungen wie etwa in Automobilen zylinderförmige Drucktanks des so genannten Typ 3 verwendet, gefertigt aus Aluminium mit zusätzlicher Ummantelung aus Kohlefaser.

Damit ein Roller eine übliche Reichweite aufweist, müsste man zwei solcher Hochdruckbehälter mit je 25 Litern Volumen unterbringen, im Motorrad deren drei oder vier oder zwei mit je 50 Litern Inhalt. Das erklärt, warum Motorräder oder Roller mit Wasserstoff als Treibstoff klobige, plumpe Fahrzeuge sind.

Der Vollständigkeit halber sei auch noch das zweite Problem erwähnt. Wasserstoff kann aus Wasser mittels Elektrolyse umweltfreundlich produziert werden. Vereinfacht gesagt werden Minus- und Pluspol einer elektrischen Energiequelle ins Wasser getaucht, wodurch dieses aufgespalten wird in Wasserstoff und Sauerstoff. Allerdings ist dieses Verfahren höchst ineffizient. Um ein Kilo Wasserstoff zu erzeugen, werden rund 60 kWh elektrische Energie benötigt – fast die doppelte Energiemenge, die dann in diesem Kilo Wasserstoff enthalten ist.