EVs vs. Wasserstoffautos: 6 Gründe, warum Elektroautos im Rennen um Nachhaltigkeit vor Wasserstoffautos liegen

Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICEVs) haben die globale Automobilindustrie seit dem Beginn der Automobilität beherrscht und tun dies auch weiterhin. Die langjährige Dominanz von Verbrennungsmotoren ist zum Teil auf die Primitivität und Zugänglichkeit von fossilen Brennstoffen zurückzuführen. Jüngste Daten deuten jedoch darauf hin, dass diese Vorherrschaft bald abnehmen könnte.

Im Jahr 2021 berichtete Bloomberg, dass die Produktion und der Verkauf von ICEVs ihren Höhepunkt erreicht haben. Weitere von Statista im selben Jahr veröffentlichte Untersuchungen bestätigten diese Behauptung mit Statistiken, die zeigen, dass der weltweite Verkauf von ICEVs im Jahr 2020 seinen Höhepunkt erreichte.Grafik zum weltweiten Verkauf von ICEVs zwischen 2015 und 2030

Die größte Sorge im Zusammenhang mit der kontinuierlichen Nutzung von ICEVs ist die Umweltverschmutzung. Ein durchschnittlicher ICE-SUV stößt 269,2 g CO2 pro Kilometer aus. Diese Herausforderungen sind der Grund für die Suche nach alternativen Formen der Automobilität. Unter der wachsenden Liste von Ersatzoptionen sind batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs) und wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEVs) die beliebtesten und weltweit akzeptierten Fahrzeuge.

Was sind batteriebetriebene Elektrofahrzeuge?

BEVs sind Fahrzeuge, die ausschließlich mit elektrischer Energie betrieben werden, die in Akkus gespeichert ist. Aus diesem Grund benötigen sie keine fossilen Brennstoffe, um zu funktionieren. Stattdessen treiben die Batteriepacks Elektromotoren an, die die Fahrzeuge antreiben und dabei keine Abgasemissionen verursachen.

Wie funktionieren BEVs?

Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) versorgen die meisten BEVs mit Energie. Aufgrund ihrer Kompaktheit und hohen Dichte werden diese Batterien in der Regel unter den Fahrzeugsitzen untergebracht, um eine angemessene Gewichtsverteilung zu gewährleisten. Die Batterien werden aufgeladen, indem das Fahrzeug an eine externe Stromquelle angeschlossen wird. Darüber hinaus verfügen die Fahrzeuge über integrierte Ladegeräte, die den Wechselstrom der Stromquelle in Gleichstrom umwandeln, der dann die Batterie auflädt. 

Was sind Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge?

Die primäre Energiequelle von FCEVs ist Wasserstoff - das am häufigsten vorkommende Element im Universum. Wie BEVs werden FCEVs mit Strom betrieben und benötigen keine fossilen Brennstoffe für ihren Betrieb. Ihre Funktionsweise unterscheidet sich jedoch von derjenigen der BEVs.

Wie funktionieren FCEVs?

Die Brennstoffzelle des Fahrzeugs ist ähnlich aufgebaut wie eine Batterie - mit einer Kathode und einer Anode für die Elektrolyse. Der bordeigene Brennstoffzellentank wird mit komprimiertem Wasserstoff gefüllt. Anstatt das Gas zu verbrennen, bringt die Brennstoffzelle es über die Anode mit einem Katalysator in Kontakt. Die Wasserstoffatome werden in Protonen und Elektronen aufgespalten. Die Elektronen sammeln sich an und werden dem Motor zugeführt, der das Fahrzeug antreibt. Bei diesem Prozess wird nur Wasser als Nebenprodukt freigesetzt.

BEVs versus FCEVs: Wer gewinnt das Rennen um die Nachhaltigkeit?

Diese Fahrzeugtypen sind die gängigsten Ersatzoptionen für ICEVs. Die Beobachtung mehrerer Schlüsselindikatoren deutet jedoch darauf hin, dass einer der beiden Typen die führende Alternative zur Erreichung der globalen Energienachhaltigkeit ist. Nachfolgend sind sechs Indikatoren aufgeführt, die als Grundlage für den Vergleich zwischen diesen beiden Fahrzeugtypen dienen.

1. Wirkungsgrad

Einer der wichtigsten Faktoren für die Wahl des besten Fahrzeugs ist die Fahrleistung. Die Frage, die sich die Menschen beim Übergang zur E-Mobilität stellen, lautet daher: "Wie viel Prozent der gesamten Energiequelle dieses Fahrzeugs steht mir, dem Fahrer, zur Verfügung?"

Nach Angaben von Volkswagen und anderen Quellen bieten BEVs in der Regel einen Wirkungsgrad zwischen 70 und 80 %. Dagegen erreichen FCEVs in der Regel einen Wirkungsgrad zwischen 25 und 35 %. Man kann also mit Sicherheit sagen, dass FCEVs weniger als die Hälfte der Effizienz von BEVs bieten.

2. Intelligentes und V2G-Laden

Obwohl beide Fahrzeugtypen mit Strom betrieben werden, können nur BEVs aufgrund ihrer Netzanbindung intelligentes Laden und V2G-Laden. Aufgrund der Vorteile des intelligenten und V2G-Ladens bedeutet dies zusätzliche Punkte für BEVs. Mit strukturierten Plattformen wie FLEXO Smart Charge genießen BEV-Besitzer beispielsweise den großen Vorteil, das Laden ihrer Fahrzeuge zu überwachen und zu steuern, außerhalb der Spitzenlastzeiten zu laden und überschüssige oder ungenutzte Energie wieder an das Netz zu verkaufen. All diese Vorzüge tragen sowohl zur Nachhaltigkeit des Netzes als auch zum Geldbeutel der EV-Besitzer bei.

3. Anschaffungskosten

Die Anleger sind im Allgemeinen offener für Investitionen in Produkte, die weniger kosten und die gleiche oder sogar eine bessere Leistung erbringen als die übrigen Produkte.

Nach Angaben von Euro News beginnen die Anschaffungskosten für BEVs in der Regel bei 21.000 €, während sie für ein durchschnittliches FCEV bei 60.000 € beginnen. Auch hier sind BEVs den Wasserstofffahrzeugen im Rennen um Nachhaltigkeit einen weiteren Schritt voraus.

4. Einfachheit und Kosten des Betriebs

Bis zum Jahr 2021 gab es weltweit nur 539 Wasserstofftankstellen. Diese Knappheit ist auf den komplexen Prozess der Verpressung von Wasserstoff für die Automobilnutzung zurückzuführen. Diese Faktoren machen die Betankung von Wasserstoff teuer. In den Vereinigten Staaten beispielsweise kostet ein Kilogramm Wasserstoff zwischen 10 und 15 Dollar. Das bedeutet, dass ein typisches FCEV, das etwa 6,3 kg Wasserstoff fasst, zwischen 63 und 95 Dollar für eine Reichweite von 380 Meilen kostet.

Im Gegenteil: Im Jahr 2021 gibt es weltweit etwa 1,3 Millionen öffentlich zugängliche Ladestationen für Elektrofahrzeuge. Die durchschnittlichen Kosten pro Meile für den Betrieb eines BEV in den Vereinigten Staaten liegen bei etwa vier Cents. Das bedeutet, dass ein typisches BEV für eine Strecke von 380 Meilen 15,2 Dollar kosten würde. Wieder einmal gewinnen die BEVs in diesem Fall.

5. Kohlenstoff-Fußabdrücke

Der Kohlenstoff-Fußabdruck einer Sache ist die Menge an CO2, die durch die Produktion, die Aktivitäten oder die Existenz dieser Sache in die Atmosphäre gelangt. Sowohl BEVs als auch FCEVs haben ihren Kohlenstoff-Fußabdruck, da die Netze, die die Batterien der EVs aufladen, beträchtliche Mengen an CO2 für die Stromerzeugung verbrauchen, und die Wasserstoffproduktion aus der umgekehrten Elektrolyse von Wasser große Mengen an CO2 in die Atmosphäre freisetzt. Da der Fahrzeugtyp mit dem geringeren CO2-Fußabdruck umweltfreundlicher ist, stellt sich die Frage: Welches Fahrzeug verursacht weniger Fußabdrücke?

Im Jahr 2021 veröffentlichte Forbes eine Studie, die eine Analyse der CO2-Bilanz dieser Fahrzeugtypen enthält. Laut der Studie haben BEVs im Vereinigten Königreich einen CO2-Fußabdruck von 36 g/km CO2. Das FCEV-Äquivalent dieses Fahrzeugs hat einen CO2-Fußabdruck von 82 g/km. 

6. Die Zahlen lügen nicht

Es wurden mehrere Studien durchgeführt, um die Zukunft der BEV- und FCEV-Märkte vorherzusagen. Die meisten Statistiken sagen nach sorgfältiger Auswertung der bisherigen Trends voraus, dass BEVs den globalen Automobilmarkt in den kommenden Jahren dominieren werden.

Schlussfolgerung

Alle bereits diskutierten Fakten und Statistiken weisen darauf hin, dass sowohl BEVs als auch FCEVs ideale Alternativen zu ICEVs sind, die überwiegende Mehrheit der EV- und eMobility-Akteure jedoch BEVs bevorzugen. Diese Entscheidung wird nicht allein durch Vorlieben, sondern auch durch sozioökonomische und ökologische Vorteile begründet.

‍