Die Dekarbonisierung des Verkehrssektors ist für die Erreichung der Emissionsziele weltweit von entscheidender Bedeutung. Offen ist jedoch, ob Batterien oder Wasserstoff den Verkehr der Zukunft antreiben werden.
In der dynamischen Welt der Elektromobilität, in der Innovation und Umweltbewusstsein zusammentreffen, stand noch nie so viel auf dem Spiel. Nach einem erneuten Anstieg der Emissionen aus dem Verkehrssektor um drei Prozent im Jahr 2022, womit sich der Abwärtstrend während der Covid-19-Pandemie umkehrte, ist die Herausforderung, Netto-Null-Emissionen (NZE) bis zum Szenario 2050 zu erreichen, größer denn je. Um dieses ehrgeizige Ziel zu erreichen, müssen die CO2-Emissionen des Verkehrssektors bis 2030 nämlich jährlich um drei Prozent sinken.
Angesichts der dringenden Notwendigkeit, den Straßengüterverkehr zu dekarbonisieren, ist eine sorgfältige Prüfung von Alternativen wie batterieelektrischen und wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen unerlässlich. Beide Technologien bieten praktikable Optionen auf dem Weg zu einem nachhaltigeren Verkehrs- und Transportsektor.
Der Unterschied zwischen Batterie und Wasserstoff
Batterieelektrische Fahrzeuge (BEVs) haben die elektrische Revolution angeführt, indem sie gespeicherten Strom in Batterien nutzen, um Elektromotoren anzutreiben. Diese Batterien können aus dem Netz aufgeladen oder nachhaltig aus erneuerbaren Ressourcen wie Solar- oder Windenergie gewonnen werden.
Im Gegensatz dazu verwenden Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEVs) Wasserstoffgas, das in Tanks gespeichert ist. Durch eine elektrochemische Reaktion mit Sauerstoff in einer Brennstoffzelle wird Strom erzeugt. Im Hinblick auf die Nachhaltigkeitseffekte dieser Technologie ist interessant, dass Wasserdampf die einzige Emission von FCEVs ist. Der Wasserstoff kann durch Elektrolyse mit erneuerbarem Strom hergestellt werden. Theoretisch könnten Erdgas oder Biomasse für die Erzeugung genutzt werden, was aber kaum zur Dekarbonisierung beitragen würde.
Beide Technologien bieten Möglichkeiten, die Treibhausgasemissionen und die Luftverschmutzung im Verkehrssektor zu reduzieren, der für etwa 20 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist. Sie haben unterschiedliche Vor- und Nachteile, abhängig vom Anwendungsfall und den Marktbedingungen.
Vorteile und Herausforderungen von Batterien vs. Wasserstoff
Der größte Vorteil von BEVs ist ihre hohe Energieeffizienz, da sie etwa 80 Prozent der in Batterien gespeicherten Energie in Bewegung umsetzen können, verglichen mit etwa 30 Prozent bei FCEVs. Niedrigere Wartungskosten, eine immer stärker ausgereifte Ladeinfrastruktur und Skaleneffekte bei der Batterieproduktion sind weitere Vorteile, die durch Fortschritte in der BEV-Technologie, insbesondere im Pkw-Markt, erzielt wurden.
Dennoch bestehen Herausforderungen wie begrenzte Reichweite und lange Ladezeiten, insbesondere bei Langstrecken- oder Schwerlasttransporten. Das höhere Gewicht und Volumen der BEV-Systeme im Vergleich zu FCEVs kann zudem die Nutzlast und Leistung des Fahrzeugs verringern. Darüber hinaus sind BEVs von der Verfügbarkeit und Nachhaltigkeit kritischer Rohstoffe wie Lithium, Kobalt und Nickel abhängig, die ökologische und soziale Risiken bergen.
Die Branche bemüht sich zunehmend, diese Risiken in der Lieferkette für Batteriematerialien zu verringern. Es werden Anstrengungen unternommen, um Transparenz, Rückverfolgbarkeit und Nachhaltigkeit bei der Gewinnung und Verarbeitung dieser Metalle zu verbessern, verantwortungsvolle Beschaffungspraktiken zu unterstützen und negative Auswirkungen auf Umwelt und die Menschen, die sie fördern, zu mildern.
FCEVs zeichnen sich durch schnellere Betankungszeiten, eine höhere Reichweite und eine geringere Abhängigkeit von kritischen Rohstoffen aus, was sie für Anwendungen mit hoher Energiedichte und langer Lebensdauer, wie Lkw und Busse, geeignet macht.
Jedoch haben FCEVs auch Nachteile. Hohe Produktionskosten und eine begrenzte Infrastruktur sind Hürden, die es zu überwinden gilt. Zudem stammt der größte Teil des heute produzierten Wasserstoffs aus fossilen Brennstoffen, was bedeutet, dass kohlenstoffarmer oder grüner Wasserstoff knapp ist.
Batterie vs. Wasserstoff: Koexistenz statt Konkurrenz
Angesichts der unterschiedlichen Stärken und Schwächen von Batterie- und Wasserstofflösungen ist eine Koexistenz plausibler als eine völlige Dominanz der einen Technologie über die andere. Statt in direktem Wettbewerb zu stehen, ergänzen sich diese Technologien und bieten tragfähige Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle und Marktsegmente, ähnlich wie Benzin und Diesel seit Jahrzehnten.
Laut einer umfassenden Analyse der Internationalen Energieagentur (IEA) werden sowohl Batterie- als auch Wasserstofftechnologien eine zentrale Rolle bei der Dekarbonisierung verschiedener Sektoren spielen, insbesondere bei der Bewältigung der Herausforderungen im Fernverkehr.
Die Markteinblicke von DLL führen zu der Schlussfolgerung, dass die Entwicklung der batterieelektrischen Technologie zu höherer Laufleistung und Energiedichte führen, und so tiefer in das das Wasserstoffsegment eindringen könnte. Batterieelektrische Technologie eignet sich besonders für Kurzstreckenszenarios, während Wasserstoff die bevorzugte Wahl für den Langstreckenverkehr werden soll.
“Der Fokus liegt eher auf Relevanz und Dominanz auf unterschiedliche Weise und als auf direktem Wettbewerb”, kommentiert Matthias Striegel, Senior Account Manager eMobility bei DLL. “Diese nuancierte Perspektive leitet DLL dabei, Finanzierungslösungen sowohl für batterie- als auch für wasserstoffbetriebene Nutzfahrzeuge anzubieten, die sich genau an den spezifischen Bedürfnissen und Zielen unserer Partner orientieren.”