Brennstoffzellenfahrzeug
mit EU-Straßenzulassung<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Brennstoffzellenfahrzeuge (FC(E)V für englisch fuel cell (electric) vehicle) sind Fahrzeuge, die Energie eines Energieträgers mithilfe einer Brennstoffzelle in elektrische Energie umwandeln. Wasserstoff ist der am meisten verwendete, mit Herausforderungen bei der Speicherung (als Gas mit extrem hohem Druck oder flüssig mit sehr niedrigen Temperaturen). Auch niedermolekulare Alkohole (vor allem Methanol, eventuell Ethanol) oder Ammoniak können verwendet und flüssig getankt werden. Es steht jeweils die Verwendung der Brennstoffe in kostengünstigeren Wasserstoffverbrennungsmotoren in direkter Konkurrenz.
Die erzeugte elektrische Energie wird teilweise direkt mit dem Elektroantrieb in Bewegung umgewandelt, oder teilweise in einer relativ kleinen Antriebsbatterie zwischengespeichert. Dieser elektrische Speicher ermöglicht zum einen die Rekuperation, zum anderen entlastet er die Brennstoffzelle bei Lastwechseln und ermöglicht eine kleinere kostengünstigere Ausführung mit weniger Nennleistung. Der Aufbau des Antriebs entspricht damit einem seriellen Hybridelektrokraftfahrzeug.
Brennstoffzellenfahrzeuge sind eine Form der Elektromobilität, die seit ca. 20 Jahren im Angebot, aber bisher kaum verbreitet sind. Der weltweite Bestand an Brennstoffzellenfahrzeugen lag Ende 2023 bei insgesamt 87.600 Fahrzeugen, hauptsächlich PKW in Korea, USA, Japan, dagegen in China Nutzfahrzeuge.<ref name="IEAEV2024" /> Im Jahr 2023 wurden 15.400 Brennstoffzellenfahrzeuge neu zugelassen, davon die Hälfte PKW.<ref name="IEAEV2024" /> Damit blieb der Absatz von Brennstoffzellenfahrzeugen im Vergleich zu anderen Fahrzeugsegmenten sehr gering. Insgesamt kamen in dem Jahr auf ein verkauftes Brennstoffzellenfahrzeug rund 1000 verkaufte batterieelektrische Fahrzeuge, wobei der Absatz von Batteriefahrzeugen um 36 % wuchs, der von Brennstoffzellenfahrzeugen aber um 40 % schrumpfte.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Literatur“ ist nicht vorhanden.</ref>
Energiebereitstellung durch Brennstoffzellen
Eine Brennstoffzelle konnte nach einem Bericht von 2011 chemisch gebundene Energie mit einem Wirkungsgrad von bis zu 60 %<ref name="heise290711">Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref> direkt in elektrische Energie umwandeln. Die so gewonnene elektrische Energie wird in Antriebsbatterien gespeichert, die auch durch Rekuperation zurückgewonnene Bremsenergie speichern. Über Elektromotoren wird die elektrische Energie wieder in Bewegungsenergie umgewandelt. Die Brennstoffzelle lädt im Betrieb die Fahrbatterie nach und arbeitet im Betrieb kontinuierlich zur Energieversorgung und lädt die Fahrbatterie nach. Durch die zusätzliche Energieumwandlung liegt der Wirkungsgrad des Brennstoffzellenfahrzeuges unter dem eines reinen batterieelektrischen Elektrofahrzeugs. Während batterieelektrische Fahrzeuge nach Annahmen von 2014 Wirkungsgrade bis zu 70–80 % erreichen können, beträgt er bei Brennstoffzellenfahrzeugen Tank-to-Wheel rund 40–50 %;<ref name="DLR 11">DLR-Vortrag: Batterie oder Brennstoffzelle–was bewegt uns in Zukunft? K. Andreas Friedrich; Institut für Technische Thermodynamik; Pfaffenwaldring 38–40, Stuttgart; Chart 11 dlr.de (PDF; 3,5 MB)</ref> hierzu kommen weitere Verluste bei der Wasserstoffherstellung (siehe unten).
Günstiger ist hingegen die CO2-Bilanz für die Herstellung des Brennstoffzellensystems. Während für die Herstellung der Batterie eines E-Autos mit einer großen 75-kWh-Batterie und einer Reichweite von 500 km beim gegenwärtigen Energiemix und Technikstand etwa 7 Tonnen CO2 anfallen, sind es bei einem Brennstoffzellenfahrzeug mit gleicher Reichweite etwa 3,3 Tonnen, die Emissionen für den Aufbau der Wasserstoffinfrastruktur nicht berücksichtigt. In der Gesamtbilanz, die sowohl Herstellungsaufwand als auch Betriebsphase berücksichtigt, hat ein Brennstoffzellenfahrzeug wegen des niedrigeren Wirkungsgrades und damit dem deutlich höheren Energieverbrauch aber eine schlechtere CO2-Bilanz als ein vergleichbares Batteriefahrzeug. Dies gilt sowohl beim derzeitigen als auch bei einem rein regenerativen Strommix.<ref>Martin Doppelbauer: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. (PDF) Karlsruher Institut für Technologie ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref>
Emissionen
Während der Elektroantrieb bei reinen Elektroautos außer dem Reifenabrollgeräusch praktisch keine Lärmemissionen aufweist, entstehen beim Brennstoffzellenfahrzeug, vor allem durch Lüfter, die die Luft zuführen, und Zusatzaggregate wie Pumpen, geringe zusätzliche Geräusche. Die Betriebsgeräusche der Brennstoffzellenfahrzeuge liegen dabei deutlich unter denen verbrennungsmotorbetriebener Fahrzeuge. Die direkten Abgas-Fahrzeugemissionen bestehen bei reinem Wasserstoffbetrieb vor allem aus Wasserdampf bzw. Wasser. Somit tragen die Fahrzeuge zur Verbesserung der Luftqualität verkehrsreicher Gebiete bei.
Vorgänge in der Wasserstoff-Brennstoffzelle
An der Anode wird Wasserstoff oxidiert, das heißt, ihm werden Elektronen entzogen. Die Protonen durchdringen die Elektrolytmembran und fließen zur Kathode. Die Elektrolytmembran ist nur für die Protonen durchlässig, das heißt, dass die Elektronen „gezwungen“ sind, den äußeren Stromkreis (mit der Pufferbatterie bzw. dem Elektromotor) zu durchlaufen. Es gibt verschiedene Membransysteme für die Brennstoffzelle mit unterschiedlichem Wirkungsgrad und Arbeitstemperaturbereich. An der Kathode wird der mit dem Luftstrom herangeführte Sauerstoff reduziert, das heißt, Elektronen (die vorher dem Wasserstoff entzogen wurden) werden hinzugefügt. Danach treffen die negativ geladenen Sauerstoffionen auf die Protonen und reagieren zu Wasser. Damit wird der Stromkreislauf geschlossen. Gleichzeitig wird Wärme frei, die im Fahrzeug z. B. im Winter zu Heizzwecken genutzt werden kann, aber im Sommer mittels Lüfter abgeführt werden muss.
Treibstoffe und Tank
Für Brennstoffzellen-Pkw werden inzwischen Drucktanks aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (350–800 bar) verwendet, da die hiermit erzielbare Speicherdichte ausreicht, um Reichweiten von mehr als 500 km zu realisieren. Die Dichte von Druckgas kommt bei 700 bar schon etwa zu 56 % an die Dichte von flüssigem Wasserstoff heran.
Tiefkalter Flüssigwasserstoff (−253 °C, liquid H2) wird nur noch eingesetzt, wenn größere Mengen benötigt werden, z. B. bei Brennstoffzellenbussen. Für die Kompression auf 700 bar sind etwa 12 % der im Wasserstoff gebundenen Energie aufzuwenden. Dies muss als Umwandlungsverlust in die Energiebilanz eingehen. Bei der Verflüssigung sind 28–46 % aufzuwenden. Die Betankung erfolgt ähnlich der Betankung mit Flüssiggas oder Erdgas. Zusätzliche Verluste entstehen, wenn aus dem Fahrzeug oder dem Lagertank an der Tankstelle nicht regelmäßig Wasserstoff entnommen wird. Trotz hochwertiger Dämmung erwärmt sich der Flüssigwasserstoff und gast über Ablassventile aus.<ref>U. Bossel, Theorie und Praxis, April 2006: Wasserstoff löst keine Energieprobleme PDF, aufgerufen am 23. September 2014.</ref>
Andere Formen der Speicherung von Wasserstoff in Fahrzeugen wie z. B. Metallhydridspeicher oder LOHC werden derzeit (2021) aufgrund von niedrigen volumen- oder massenbezogenen Speicherdichten nicht eingesetzt.
Es ist möglich, verschiedene energiehaltige Substanzen als Kraftstoff zu nutzen. Diese müssen für die Nutzung in der Brennstoffzelle zuvor in einem Reformer chemisch in gasförmigen Wasserstoff umgewandelt werden. Wird hierbei Methanol als Brennstoff genutzt, so wird das Brennstoffzellensystem als Reformed Methanol Fuel Cell (RMFC) bezeichnet. Unmittelbar nutzen Direktmethanolbrennstoffzellen (DMFC) den flüssigen Treibstoff Methanol, sie weisen jedoch einen niedrigen Wirkungsgrad auf.
Wasserstofferzeugung und Energiekette
Wasserstoffgas ist kein Energierohstoff wie etwa Kohle, Erdöl oder Erdgas. Wasserstoff (H) besteht aus einem Proton und einem Elektron. Er liegt als ein farbloses, geschmacks- und geruchsloses, ungiftiges Gasmolekül aus zwei Atomen (H2) vor. In der Natur findet man es praktisch nicht in freier Form. Es liegt dort ausschließlich in gebundener Form, z. B. als Wasser (H2O), in Kohlenwasserstoffen – also auch in Erdöl, Erdgas, Kohle und Biomasse – oder in anderen organischen Verbindungen vor. Wasserstoff wird unter Einsatz von Energie freigesetzt. Er wurde bis 2012 fast ausschließlich aus fossilen Energieträgern gewonnen.<ref>HydroGeit: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Skriptfehler: Ein solches Modul „WLink“ ist nicht vorhanden. ( vom 1. Juli 2007 im Internet Archive), eingefügt am 5. Februar 2012.</ref>
Allerdings entstehen bei der Herstellung von Wasserstoff aus fossilen Quellen CO2 und diverse Schadstoffe als Nebenprodukte. Im Sinne des Klimaschutzes ist das Ziel, Wasserstoff möglichst ganz ohne CO2-Emission herzustellen. Die klimafreundlichere Variante ist, Wasserstoff durch die Elektrolyse von Wasser mittels Ökostrom oder als Biowasserstoff aus nachwachsenden Rohstoffen zu produzieren. Unter Elektrolyse versteht man die Aufspaltung einer chemischen Verbindung unter Einwirkung elektrischer Energie. Wasserstoff ist ein kohlenstofffreier Kraftstoff und kann so zur CO2-Reduktion beitragen. Dieses Potenzial des Wasserstoffs kann aber nur ausgeschöpft werden, wenn der Strom aus erneuerbaren Energieträgern stammt.<ref name="Notter">Dominic A. Notter, Katerina Kouravelou, Theodoros Karachalios, Maria K. Daletou and Nara Tudela Haberlandad: Life cycle assessment of PEM FC applications: electric mobility and μ-CHP. In: Energy and Environmental Science 8, 2015, S. 1969–1985, doi:10.1039/C5EE01082A.</ref> Der für die Elektrolyse erforderliche Strom kann aus Energiequellen wie Sonne, Wind und Wasser gewonnen werden, die Wirtschaftlichkeit dieser Art der Wasserstoffherstellung ist derzeit aber nicht gegeben. Über 90 % des derzeit genutzten Wasserstoffes werden daher durch Dampfreforming aus fossilen Quellen unter Verwendung des herkömmlichen Energiemixes erzeugt.
Falls der benötigte Wasserstoff durch Elektrolyse aus Wasser hergestellt wird, liegt der Gesamtwirkungsgrad von Brennstoffzellenfahrzeugen typischerweise im Bereich von etwa 25–35 % (Strom → Wasserstoff → Fahrzeugantrieb), abhängig von Technologie und Randbedingungen.<ref name="FraunhoferISI2026" /> Batterieelektrische Fahrzeuge erreichen im Vergleich Gesamtwirkungsgrade von etwa 70–80 %. Damit benötigen Brennstoffzellenfahrzeuge im Regelfall zwei- bis dreimal so viel Primärenergie wie batterieelektrische Fahrzeuge. Aktuelle Übersichtsarbeiten bestätigen, dass diese grundlegenden Effizienzunterschiede auch bei technologischem Fortschritt bestehen bleiben.<ref name="FraunhoferISI2026" />
Damit verbrauchen Brennstoffzellenfahrzeuge, die mit regenerativem Elektrolysewasserstoff betrieben werden, zwar weniger Primärenergie als herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor,<ref>Mark Z. Jacobson et al., 100 % clean and renewable wind, water, and sunlight (WWS) all-sector energy roadmaps for the 50 United States. In: Energy and Environmental Science 7, 2015, S. 2093–2117, S. 2095, doi:10.1039/c5ee01283j.</ref> jedoch auch mehr als doppelt so viel wie batterieelektrische Fahrzeuge.
Aktuelle systemische Analysen (z. B. Fraunhofer ISI, 2026) kommen zu dem Ergebnis, dass Wasserstoff im Verkehrssektor vor allem dort sinnvoll eingesetzt werden kann, wo batterieelektrische Lösungen an Grenzen stoßen, insbesondere im Schwerlastverkehr, bei Langstreckenanwendungen sowie in bestimmten Bereichen des Schiffs- und Luftverkehrs. Für Pkw hingegen wird aufgrund der geringeren Energieeffizienz, höherer Kosten und bestehender Infrastrukturvorteile batterieelektrischer Fahrzeuge langfristig nur eine geringe Bedeutung erwartet.<ref name="FraunhoferISI2026" />
Neben technisch erzeugtem Wasserstoff wird seit den 2020er Jahren auch natürlich vorkommender Wasserstoff („weißer Wasserstoff“) untersucht. Dabei handelt es sich um geologisch entstandene Wasserstoffvorkommen, die in der Erdkruste gespeichert sind und direkt gefördert werden könnten. Erste größere Vorkommen wurden unter anderem in Mali und Frankreich nachgewiesen. Diese könnten langfristig eine kostengünstigere und emissionsärmere Bereitstellung von Wasserstoff ermöglichen, befinden sich jedoch noch in einem frühen Stadium der Erkundung und spielen für die Energieversorgung bislang keine praktische Rolle.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. International Energy Agency ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref>
Verbreitung
Von den 87.600 Brennstoffzellenfahrzeugen Ende 2023 befanden sich über 70 % in Asien, 20 % in Nordamerika und weniger als 10 % in Europa.<ref name="IEAEV2024" /> Von den 15.400 im Jahr 2023 neu zugelassenen Fahrzeugen waren etwa die Hälfte Autos, ungefähr ein Viertel waren Lastkraftwagen und fast ein Zehntel waren Busse.<ref name="IEAEV2024" /> Mit 2.774 verkauften Brennstoffzellenfahrzeugen war die Hyundai Motor Company 2024 der größte Hersteller.<ref name="autorevi-В&">Alexey Byrkov: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
2022 wurden 15.000 Brennstoffzellenautos neu zugelassen, zwei Drittel davon in Südkorea.<ref name="IEA_EV_2023">Oskaras Alsauskas, Elizabeth Connelly, Andrew Daou, Alexandre Gouy, Mathilde Huismans, Hyeji Kim, Jean-Baptiste Le Marois, Shane McDonagh, Apostolos Petropoulos and Jacob Teter: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. International Energy Agency IEA, Paris, S. 37–38 ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Weltweit waren Ende 2022 insgesamt etwa 72.000 Brennstoffzellenfahrzeuge in Betrieb; ungefähr 80 % davon Autos, 10 % Brennstoffzellenbusse und 10 % Lastwagen.<ref name="IEA_EV_2023" /> Mehr als die Hälfte der Brennstoffzellenautos fuhren 2022 in Südkorea; die meisten Brennstoffzellenautos der Welt wurden von Hyundai gefertigt.<ref name="IEA_EV_2023" /> Nach Südkorea hatten die USA mit über 15.000 Stück den zweitgrößten Bestand an Brennstoffzellenfahrzeugen, davon über 200 Busse.<ref name="IEA_EV_2023" /> Der drittgrößte Bestand befindet sich in China.<ref name="IEA_EV_2023" /> Die meisten Lastwagen und Busse mit Brennstoffzellen fahren in China.<ref name="IEA_EV_2023" /> Unter „Fahrzeuge“ werden hier und im Folgenden Straßenfahrzeuge verstanden. Zusätzlich dazu gibt es etwa 50.000 mit Brennstoffzellen betriebene Gabelstapler – die meisten davon in den USA –<ref name="Forklifts24" /> die innerbetrieblich, z. B. in Gebäuden wie Lager oder Warenumschlagszentren, verwendet werden.
Der weltweite Bestand an Personenwagen stieg von 7.186 Autos Ende 2017, über 11.212 im Jahr 2018 und 18.913 Autos zum Jahresende 2019 auf 25.932 im Dezember 2020.<ref name="Transport2021" /> Im Dezember 2020 waren weltweit 34.804 Brennstoffzellenfahrzeuge in Betrieb.<ref name="Transport2021" /> Die 25.932 Autos waren die größte Fahrzeuggruppe, mit einem Anteil von 74,5 %, gefolgt von 5.648 Bussen (16,2 %) und 3.227 Lastwagen (9,3 %).<ref name="Transport2021" />
Von den 34.804 Brennstoffzellenfahrzeugen Ende 2020 waren 10.093 in Südkorea gemeldet, 9.252 in den USA, 8.443 in China, 4.200 in Japan, 1.083 in Deutschland, 396 in Frankreich, 342 in den Niederlanden, 193 im Vereinigten Königreich, 164 in Norwegen, 120 in Dänemark und 115 in der Schweiz.<ref name="Transport2021" />
Von den 25.932 Personenkraftfahrzeugen Ende 2020 waren 10.041 in Südkorea gemeldet, 9.188 in den USA, keine in China, 4.100 in Japan, 1.016 in Deutschland, 375 in Frankreich, 314 in den Niederlanden, 168 im Vereinigten Königreich, 159 in Norwegen, 117 in Dänemark und 93 in der Schweiz.<ref name="Transport2021" />
In Deutschland waren am 1. Januar 2024 2.116 Pkw mit Brennstoffzellenantrieb zugelassen, was einem Anteil von 0,003 % am Pkw-Bestand entspricht.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Kraftfahrt-Bundesamt ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref> Am 1. Januar 2026 waren 1.572 Pkw mit Brennstoffzellenantrieb zugelassen, damit ist die Zahl der Brennstoffzellenfahrzeuge seit 2024 in Deutschland rückläufig.<ref name="Bestand Personenkraftwagen nach Kraftstoffarten">Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Kraftfahrt-Bundesamt ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref>
Entwicklungsgeschichte
1959 wurde der Allis-Chalmers-Brennstoffzellentraktor vorgestellt und ein Feldtest gezeigt. Er wurde nach mehreren Präsentationen ins Museum gegeben. 1966 baute General Motors das erste Brennstoffzellenauto GM Electrovan.<ref name="GM Electrovan">Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> 1966 fuhr auch ein erstes, von Karl Kordesch gebautes Brennstoffzellenmotorrad mit einer Hydrazin-Brennstoffzelle. 1994 stellte Daimler-Benz das Forschungsfahrzeug Mercedes-Benz NECAR vor.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Weitere Fahrzeuge folgten bis zum Jahr 2002. 2007 zeigte Honda mit dem FCX Clarity ein serienreifes Brennstoffzellenauto. Die ersten Exemplare wurden per Leasing an ausgewählte Kunden in Kalifornien übergeben.<ref>Welt online, 16. Juni 2008: Aus diesem Auto kommt nur noch Wasserdampf, aufgerufen, 6. Mai 2012.</ref> 2008 erhielt das Prototypenfahrzeug Toyota FCHV in Japan seine Straßenzulassung.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Skriptfehler: Ein solches Modul „WLink“ ist nicht vorhanden. ( vom 10. August 2009 im Internet Archive)</ref> Bei der HHLA im Hamburger Hafen wurde von 2008 bis 2010 ein Gabelstapler von Still (R 60-25) mit Brennstoffzellenantrieb im Rahmen eines Projektes betrieben.<ref>Hessisches Ministerium für Umwelt, Klimaschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz, Mai 2013: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Skriptfehler: Ein solches Modul „WLink“ ist nicht vorhanden. ( vom 6. Oktober 2017 im Internet Archive; PDF), aufgerufen am 6. Oktober 2017.</ref> CNH Global präsentierte auf der Landwirtschaftsausstellung Sima 2009 in Paris den Traktor „NH²“ auf Basis des New-Holland-Modells „T6000“. Der Traktor wurde 2011 auf 120 PS gebracht.<ref>New Holland NH2 Wasserstoff-Traktor</ref><ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Skriptfehler: Ein solches Modul „WLink“ ist nicht vorhanden. ( des Vorlage:Referrer vom 10. Januar 2009 im Internet Archive)Vorlage:Webarchiv/archiv-bot</ref> Von 2013 bis 2018 produzierte Hyundai den ix35 FCEV in Kleinserie. 2018 wurde er vom Hyundai Nexo abgelöst.
Erstmalig über Prototypen und Kleinserien hinausgehend ist der seit 2014 von Toyota produzierte Mirai (seit 2020 in zweiter Generation), der seit 2021 auch in Deutschland immerhin dreistellige Neuzulassungszahlen erreicht. Eine Tankfüllung reicht bei etwa Vorlage:Str replace km/h Durchschnittsgeschwindigkeit für maximal Vorlage:Str replace km. Das Nachtanken dauert ca. 3 Minuten.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Eine ähnliche Pionierleistung am Markt vollbrachten der Hyundai Nexo und der Honda Clarity Fuel Cell, Letzterer wird allerdings inzwischen nicht mehr produziert. Es sind Stand 2024 weltweit die einzigen Pkw mit Brennstoffzelle, die in nennenswerten Stückzahlen produziert wurden. Die jährlichen Verkaufszahlen lagen 2023 bei rund 4.000 Fahrzeugen und gingen 2024 auf unter 2.000 Fahrzeuge zurück.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref>
Im September 2023 ist ein Brennstoffzellen-Lkw-Prototyp von Daimler Truck mit einer Tankfüllung über 1000 km weit gefahren.<ref name="GenH2">Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref>
Fahrzeugarten
Brennstoffzellen-Pkw
-
Honda FCX
-
Toyota Mirai Baujahr 2021
| Produktionszeitraum | Hersteller | Fahrzeug | Art |
|---|---|---|---|
| 1966 | General Motors | GM Electrovan<ref name="GM Electrovan" /> | Konzeptfahrzeug |
| 1994–2002 | Daimler | Mercedes-Benz NECAR | Konzeptfahrzeug |
| 2000 | Volkswagen AG | VW Bora HyMotion | Konzeptfahrzeug |
| 2000 | Chrysler | Jeep Commander 2<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> | Konzeptfahrzeug |
| 2001 | Toyota | Toyota FCHV | Konzeptfahrzeug |
| 2001 | Chrysler | Chrysler Natrium | Konzeptfahrzeug |
| 2001 | Groupe PSA | Fiat Seicento Elettra H2 fuel cell | Konzeptfahrzeug |
| 2001–2006 | General Motors | GM HydroGen3 | Konzeptfahrzeug |
| 2002–2005 | Ford | Ford Focus FCV Hybrid | Kleinserie |
| 2003–2007 | Daimler | Mercedes-Benz F-Cell (A-Klasse) | Kleinserie |
| 2003 | Chrysler | Jeep Treo Concept<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> | Konzeptfahrzeug |
| 2003 | Toyota | Toyota Fine-N | Konzeptfahrzeug |
| 2004 | Volkswagen AG | Audi A2H2 | Konzeptfahrzeug |
| 2004 | Volkswagen AG | VW Touran HyMotion | Konzeptfahrzeug |
| 2004 | Groupe PSA | Peugeot Quark | Konzeptfahrzeug |
| 2005 | Daimler | Mercedes-Benz F 600 Hygenius | Konzeptfahrzeug |
| 2005–2010 | Groupe PSA | Fiat Panda Hydrogen | Konzeptfahrzeug |
| 2005 | General Motors | GM Sequel | Konzeptfahrzeug |
| 2006 | Ford | Ford Fuel Cell Explorer<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> | Konzeptfahrzeug |
| 2006–2010 | General Motors | Opel HydroGen4 | Konzeptfahrzeug |
| 2008 | Daimler | Mercedes-Benz BlueZero F-Cell | Konzeptfahrzeug |
| 2008–2014 | Honda | Honda FCX Clarity | Serienfahrzeug |
| 2009 | Daimler | Mercedes-Benz F-Cell (B-Klasse)<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> | Kleinserie |
| 2013–2018 | Hyundai | Hyundai ix35 FCEV | Kleinserie |
| 2015 | Renault | Renault Kangoo Z.E. H2 | Kleinserie |
| 2014–2020 | Toyota | Toyota Mirai | Mittelserie |
| 2014 | Audi | Audi A7 sportback h-tron | Konzeptfahrzeug |
| 2015 | BMW | 5er-GT-Versuchsfahrzeuge | Konzeptfahrzeug |
| 2015 | Daimler | Mercedes-Benz Vision Tokyo Concept<ref>Jens Stratmann: <templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Skriptfehler: Ein solches Modul „WLink“ ist nicht vorhanden. ( vom 26. Oktober 2016 im Internet Archive) www.mobilegeeks.de-Internetportal, 28. Oktober 2015.</ref> | Konzeptfahrzeug |
| 2016–2021 | Honda | Honda Clarity | Serienfahrzeug |
| 2018 | Daimler | Mercedes-Benz GLC F-Cell | Kleinserie |
| seit 2018 | Hyundai | Hyundai Nexo | Serienfahrzeug |
| 2019 | BMW i | i Hydrogen Next | Konzeptfahrzeug |
| seit 2020 | Toyota | Toyota Mirai (2. Generation) | Serienfahrzeug |
| seit 2022 | BMW i | BMW iX5 Hydrogen mit Toyota-Brennstoffzellentechnik<ref name="BMW_iX5_Hydrogen">Daniel Bönnighausen: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> | Kleinserie |
| 2023 | Toyota | Toyota Hilux mit Brennstoffzellenantrieb<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> | Konzeptfahrzeug |
| 2024 | Hyundai | Hyundai Initium<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> | Konzeptfahrzeug |
| seit 2025 | Hyundai | Hyundai Nexo 2 | Serienfahrzeug |
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Brennstoffzellenbusse
- DaimlerChrysler entwickelte einen Antrieb für den Sprinter, sowie 1997 den NeBus (O 405 N2 mit Brennstoffzelle), 2002 den Mercedes-Benz Citaro BZ und präsentierte 2009 auf dem UITP-Kongress in Wien mit dem Citaro FuelCELL-Hybrid die dritte Generation als Hybridbus mit Speicherbatterie. 2018 wurde der Concept Sprinter F-Cell vorgestellt.<ref name="faz-15681271">Boris Schmidt: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref> Der testweise Betrieb bei der Hamburger Hochbahn seit 2010 wurde nach großen Ambitionen jedoch Anfang 2019 beendet. Grund seien Lieferschwierigkeiten seitens Mercedes und ungelöste Probleme der Lagerung von explosiven Wasserstoffvorräten in Wohngebieten.<ref name="SPON-1253009">cfr: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Neuere Modelle werden als Mercedes-Benz FuelCell Hybridbusse gefertigt.
- Van Hool und UTC-Fuel Cell, ISE Corporation präsentierten 2005 gemeinsam den Van Hool newA330 Fuel Cell. Der Regionalverkehr Köln und die Wuppertaler Stadtwerke haben bei Van Hool 40 Wasserstoff-Busse fest bestellt, die vom Frühjahr 2019 an geliefert werden sollen.<ref>Boris Schmidt: Vom Warten auf den elektrischen Bus. In: Frankfurter Allgemeine Zeitung. Ressort Technik und Motor. Dienstag, 3. April 2018.</ref>
- Für die Stadt Bozen in Südtirol wurden im Jahr 2019 beim polnischen Hersteller Solaris 12 Fahrzeuge vom Typ Urbino 12 hydrogen bestellt. Die Brennstoffzellen für diese Busse liefert Ballard Power Systems.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. IWR, Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
- Hydrogenics baute auf dem Modell Gulliver 520ESP von Tecnobus (Italien) mehrere Midibusse mit Brennstoffzellen-Antrieb.
- Der Yutong ZK6125FCEVG1 Fuel Cell Bus des chinesischen Busherstellers Yutong erhielt im Sommer 2015 die Marktzulassung für China. Dieser 12-m-Bus ist mit acht 120-l-Tanks ausgerüstet, welche sich im vorderen Teil des Dachs befinden. Der Bus hat eine Reichweite von 300 km. Das Nachtanken dauert nur zehn Minuten. Die Brennstoffzelle verfügt über eine Leistung von 50 kW, der Antriebsmotor hat eine Leistung von 120 kW.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref><ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
- Toyota entwickelte zusammen mit dem Tochterunternehmen Hino einen Brennstoffzellenbus, welcher seit Dezember 2014 in Japan vermarktet wird. Bei diesem Fahrzeug der Länge 10,5 m wird die gleiche Technik verwendet wie im Toyota Mirai, hat allerdings zwei Brennstoffzellen-Stacks und acht Wasserstofftanks. Diese versorgen jeweils zwei 110 kW (150 PS) starke Elektromotoren mit Energie. Der Bus bietet 26 Sitz- und 50 Stehplätze und wird seit dem 9. Januar 2015 in Toyota City im Linienverkehr eingesetzt.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
- CaetanoBus, Portugal lieferte Ende 2021 für die Stadt Wiesbaden 10 Caetano H2.City Gold Solobusse.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
- Die Stadtwerke Hamm stellten 2025 die ersten zwei von insgesamt 30 beschafften Wasserstoffbussen in den Linienbetrieb.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Weitere Fahrzeuge sollen bis 2026 folgen.
Brennstoffzellen-Lkw
Durch die Vorgaben aus Brüssel (Vorlage:CELEX), sind die Lkw- und Nutzfahrzeughersteller gezwungen sich nach alternativen Antriebskonzepten umzusehen. Deshalb investieren Daimler und Volvo gemeinsam in Brennstoffzellenantriebe. Toyota hat bereits einige Modelle gemeinsam mit Kenworth gebaut und entwickelt in Zusammenarbeit mit Hino Jidōsha einen neuen Lkw. Iveco beabsichtigt zusammen mit Nikola Motor Company in Ulm eine Lkw-Produktion zu etablieren.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref> Hyundai testet bereits entsprechende Lkws u. a. in der Schweiz.<ref>Gülpinar Günes: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. solothurnerzeitung.ch, Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Am 1. Januar 2025 waren in Deutschland 260 Brennstoffzellen-Lkw zugelassen, darunter 9 Sattelzugmaschinen.<ref name="kba_fz_27_8">Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. (XLSX) Kraftfahrt-Bundesamt ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref>
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Brennstoffzellenzüge
Brennstoffzellen-Schiffe/Boote
- Weltweit erstes Brennstoffzellenschiff mit Fahrgastzulassung war die Hydra. Sie wurde im Jahr 2000 von Christian Machens gebaut und besaß ein Alkalisches Brennstoffzellensystem (AFC)
- Fahrgastschiff: Hamburger Fahrgastschiff Alsterwasser, Projekt Zemships. Siehe auch → H2Yacht
- Unterseeboote: U-Boot-Klasse 212 A, U-Boot-Klasse 214, DeepC
- RoRo-Schiff: Undine, Brennstoffzellen-Einheit WFC20 von Wärtsilä als Hilfsantrieb (20 kW) mit Methanol-Einsatz<ref>Brennstoffzellen-Antrieb im Test. In: Schiff & Hafen. Heft 9/2010, S. 17; Seehafen-Verlag, Hamburg 2010, ISSN 0938-1643</ref>
- Das Forschungsschiff Solgenia wird auch über eine Brennstoffzelle versorgt
- Die norwegische Viking Lady ist ein Versorgungsschiff, das 2009 zusätzlich zum dieselelektrischen Antrieb mit einer Brennstoffzelle ausgerüstet wurde
- Nemo H2 Rundfahrtboot in Amsterdam
- Schubboot Elektra in Berlin
2011 wurde der wirtschaftliche Einsatz von Brennstoffzellen zur Energiebereitstellung in Schiffen teilweise infragegestellt.<ref>Hans-Jürgen Reuß: Brennstoffzellen vor dem Aus? In: Hansa, Heft 2/2011, S. 22, Schiffahrts-Verlag Hansa, Hamburg 2011, ISSN 0017-7504</ref>
Brennstoffzellenflugzeuge
- 2009: Das erste pilotengesteuerte Flugzeug, welches ausschließlich mit Brennstoffzellenantrieb angetrieben wurde, war der Motorsegler Antares DLR-H2. Der erste öffentliche Flug ging vom Hamburger Flughafen Fuhlsbüttel aus und dauerte zehn Minuten.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
- 2016: Der Erstflug des viersitzigen Passagierflugzeuges HY4 fand am 29. September 2016 statt.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Infrastruktur
Der Aufbau einer Infrastruktur für die Wasserstoffherstellung, Wasserstoffspeicherung und Betankung schreitet entsprechend der geringen Verbreitung dazugehöriger Fahrzeuge nur langsam voran. Dabei muss unter ökologischen Aspekten neben dem wie beim rein batteriebetriebenen Elektroauto schadstofffreien Betrieb des Kfz (Tank-to-Wheel) die Erzeugung des notwendigen Wasserstoffes (Well-to-Tank) betrachtet werden. Die Herstellung von Wasserstoff erfolgt vor allem durch Dampfreformierung unter Einsatz fossiler Primärenergien, vorrangig Erdgas.<ref>Abschlussbericht im Auftrag BM VBS 2009: Woher kommt der Wasserstoff in Deutschland bis 2050?, eingefügt am 5. Februar 2012.</ref> 2011 erklärte das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Baden-Württemberg, man wolle künftig den Ausbau einer Wasserstoff-Infrastruktur für eine zukunftsfähige Energienutzung und nachhaltige Mobilität unterstützen.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Skriptfehler: Ein solches Modul „WLink“ ist nicht vorhanden. ( vom 23. Januar 2011 im Internet Archive) (Stand: 19. Januar 2011).</ref>
Einschränkungen ergeben sich durch das noch dünne Netz an Wasserstofftankstellen. Ende 2022 gab es weltweit 1.020 davon, die meisten (über 300) befanden sich in China, über 200 in Korea.<ref name="IEA_EV_2023" /> In Deutschland existierte zum Stand Januar 2023 eine Wasserstoff-Tankstellen-Infrastruktur aus 95 Tankstellen. 5 weitere waren in Realisierung.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref> Im November 2023 waren es 105 Tankstellen, weitere sind in Realisierung.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref><ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Der Tankvorgang an einem Auto dauert ca. 3 bis 5 Minuten<ref>Edmunds: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>, an einem Bus etwa 7 Minuten.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Clean Hydrogen Partnership, Hydrogen Europe and WaterstofNet, Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Die vorhandenen Tankstellen können zwar theoretisch auch von Fahrzeugen mit Wasserstoffverbrennungsmotor mitgenutzt werden, die Nutzungsbedingungen der Anbieter verbieten dies jedoch mitunter.<ref>H2 Mobility Nutzungsbedingungen: „4.6. Es ist erlaubt, folgende Fahrzeugtypen, die Wasserstoff in einer Brennstoffzelle verwenden, an den Tankstellen von H2 MOBILITY zu betanken: … 4.7. Alle weiteren Fahrzeugtypen, die in 4.6 nicht benannt sind, dürfen nicht an H2 MOBILITY Tankstellen betankt werden. Dies betrifft insbesondere Fahrzeuge, die Wasserstoff in einem Verbrennungsmotor verwenden.“</ref>
Ausblick
Weltweit setzt der Großteil aller Automobilhersteller auf batterieelektrische Konzepte, während nur noch wenige Hersteller weltweit zusätzlich auch Brennstoffzellen-Pkw anbieten.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref> Mit Stand Juni 2024 bieten einige wenige Hersteller Brennstoffzellen-Fahrzeuge an, im Pkw-Bereich sind dies aktuell Toyota und Hyundai mit Serienfahrzeugen.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref>
Auch neuere Studien (u. a. Fraunhofer ISI, 2026) sehen den Schwerpunkt des Wasserstoffeinsatzes künftig weniger im Pkw-Bereich, sondern vor allem in schwer elektrifizierbaren Segmenten. Während batterieelektrische Fahrzeuge im Individualverkehr dominieren dürften, wird Wasserstoff insbesondere für Nutzfahrzeuge, industrielle Anwendungen sowie als Energiespeicher im Energiesystem als relevant eingeschätzt.<ref name="FraunhoferISI2026" />
Noch 2015 planten die Fahrzeughersteller Toyota, Nissan und Honda die Einführung der Großserienproduktion in Japan in Verbindung mit dem Aufbau von 100 Wasserstofftankstellen in den japanischen Metropolregionen.<ref>Massenmarkt für Brennstoffzelle startet in Japan 2015 (Stand: 14. Januar 2011).</ref> Allerdings hat sich der Markt auch in Japan anders als erwartet entwickelt, der Absatz von Brennstoffzellenautos ging 2023 wieder zurück auf nur 422 Fahrzeuge, was ein Minus von 83 Prozent verglichen mit 2021 ist.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Dennoch plant Hyundai für 2025 die Markteinführung des Hyundai Nexo der zweiten Generation.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref> Für 2025 hat Honda die Markteinführung des CR-V mit Brennstoffzelle in Kalifornien angekündigt, der als Plug-in-Hybridfahrzeug sowohl mit elektrischem Strom geladen oder mit Wasserstoff betankt werden können soll.
BMW stellt nach mehreren Verschiebungen seit 2022 eine Kleinserie des BMW iX5 Hydrogen mit Toyota-Brennstoffzellentechnik her.<ref name="BMW_iX5_Hydrogen" /> Im September 2024 kündigten sie an, 2028 mit der Serienproduktion eines Wasserstoffautos mit Brennstoffzelle in Zusammenarbeit mit Toyota zu beginnen.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Dem entgegenstehend haben eine ganze Reihe Fahrzeughersteller wie VW, Mercedes-Benz, Nissan, Ford, General Motors und Volvo die Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen beendet.<ref>Scania Ditches Fuel Cell Trucks To Focus On Full Electric. In: Cleantechnica. 30. Januar 2021. Abgerufen am 13. Februar 2021.</ref> In Dänemark schloss im September 2023 der einzige Anbieter alle seine Wasserstofftankstellen, Besitzer entsprechender Fahrzeuge können diese seitdem nur noch im Ausland tanken.<ref>https://www.dmt-puls.de/news/in-daenemark-schliessen-die-wasserstofftankstellen/</ref> Noch 2015 wollte Daimler mit der Serienfertigung von Wasserstofffahrzeugen beginnen.<ref><templatestyles src="Webarchiv/styles.css" />Skriptfehler: Ein solches Modul „WLink“ ist nicht vorhanden. ( vom 22. Oktober 2012 im Internet Archive) (Stand: 24. Januar 2011)</ref> Um die Alltagstauglichkeit des Wasserstoffantriebes nachzuweisen, führte Mercedes-Benz eine Weltumrundung mit mehreren Brennstoffzellenfahrzeugen der B-Klasse durch. Die notwendigen Tanksysteme zur Kompression des von der Linde AG zugelieferten Wasserstoffes auf Vorlage:Str replace bar wurden als mobile Einheiten mitgeführt.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar)</ref><ref>[Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden.] In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden., archiviert vom Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) am 24. Mai 2012.</ref> Tatsächlich kam es jedoch erst 2018 zu einer Kleinserienproduktion des Mercedes GLC F-Cell, dessen Fertigung allerdings schon 2020 wieder beendet wurde.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Stellantis bot die Sevel-Nord-Transporter unter seinen Marken Opel, Citroën, Fiat und Peugeot auch als Brennstoffzellen-Version an, eine Ausweitung in Großserie war geplant.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Im Juli 2025 gab der Konzern bekannt, sein Entwicklungsprogramm für Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie einzustellen und die teils bereits für 2025 angekündigte Palette wasserstoffbetriebener Nutzfahrzeuge nicht auf den Markt zu bringen. Begründet wurde die Unternehmensentscheidung u. a. damit, dass der Wasserstoffmarkt „ein Nischensegment ohne Aussichten auf mittelfristige wirtschaftliche Nachhaltigkeit“ bleibe.<ref>Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie. Stellantis steigt aus. In: Auto Motor und Sport, 17. Juli 2025. Abgerufen am 17. Juli 2025.</ref>
Hingegen könnte im Schwerlastverkehr die Kombination von Wasserstoff mit Brennstoffzellen wegen der höheren Energiedichte von Wasserstoff gegenüber Fahrzeugen auf reiner Batteriebasis ein deutlicher Vorteil sein, da Antriebsbatterien bereits einen erheblichen Anteil des Fahrzeuggewichtes ausmachen.<ref>Vortrag: Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien in Deutschland auf YouTube, Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden., abgerufen am Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden..</ref> Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Drucktanks über eine hohe Wandstärke verfügen und in der Folge ein hohes Gewicht haben. Darüber hinaus müssen die Tanks möglichst weit von den Fahrzeugaußenseiten integriert werden, um im Falle eines Unfalls bestmöglich geschützt zu sein. Aufgrund der geringen Dichte von Wasserstoff (etwa 40 g/L bei 700 bar bzw. 25 g/L bei 350 bar) ist die nutzbare volumetrische Energiedichte des Gesamtsystems niedrig.
Kritik
Hauptkritikpunkt bei Brennstoffzellenfahrzeugen ist der deutlich geringere Gesamtwirkungsgrad und damit ein höherer Energieverbrauch gegenüber batterieelektrischen Fahrzeugen.<ref>Real Engineering: The Truth about Hydrogen auf YouTube, Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden., abgerufen am Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden..</ref> Bei der Umwandlung des Stroms zu grünem Wasserstoff und der Rückumwandlung entstehen große Verluste.<ref name="klimareporter2023">Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Dadurch benötigt ein Wasserstoffauto typischerweise zwei- bis dreimal so viel Strom wie ein batterieelektrisches Fahrzeug, was auch durch aktuelle Metastudien bestätigt wird.<ref name="FraunhoferISI2026" /> Außerdem bedeuten Wasserstofftankstellen deutlich höhere Anschaffungskosten im Vergleich zu Ladepunkten bei rein batterieelektrischen Fahrzeugen.
In einem Interview erklärte Professor Martin Doppelbauer vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT), je mehr die Elektromobilität sich zu etablieren beginnt, desto stärker gäbe es eine Kampagne für Wasserstoff. Dabei sei die Wasserstoff-Diskussion ein ziemlich deutsches Phänomen. In ganz Italien gäbe es beispielsweise eine einzige Wasserstofftankstelle (Stand Dezember 2019). In Frankreich seien es fünf, Stand Dezember 2019. In Spanien gäbe es zwei und in Portugal keine.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> Doppelbauer sieht eine Notwendigkeit der Nutzung im Bereich der Netzstabilisierung. Aber im Massenmarkt Pkw mit Millionen von Fahrzeugen sei Wasserstoff ungeeignet.<ref>[Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden.] Archiviert vom Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) am 19. Dezember 2019.</ref> Auch VW-Chef Herbert Diess sprach sich im Jahr 2019 gegen die Brennstoffzellentechnologie aus. Diese sei nicht so gut für die Umwelt, wie behauptet werde. Das Projekt i Hydrogen Next von Konkurrent BMW bezeichnet er als „Unsinn“.<ref>Heidenheimer Zeitung GmbH & Co KG: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref> 2021 schrieb er, dass Wasserstoff für „Stahl, Chemie, Luftfahrt“ gebraucht werde und deshalb nicht im Auto eingesetzt werden sollte. Wasserstoff sei „viel zu teuer, ineffizient, langsam und schwierig auszurollen und zu transportieren“. Zudem zeige der Markt ohnehin, dass keine Wasserstoffautos absehbar seien.<ref>Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
Da die Automobilindustrie größtenteils auf das E-Auto setzt, das technologisch als auch im Hinblick auf die CO2-Bilanz Vorteile besitzt, und es als wirtschaftlich nicht machbar gilt, dass Autohersteller parallel zwei verschiedene Antriebskonzepte entwickeln, gilt die Zukunft des Brennstoffzellen-Pkws als äußerst fraglich. Zudem haben sich ursprünglich angenommene Vorteile des Brennstoffzellenfahrzeugs wie größere Reichweite mit dem Aufkommen neuer E-Autos mit größerer Batterie relativiert.<ref name="Wasserstoff – der Traum ist aus">Wasserstoff – der Traum ist aus. In: Spiegel Online. 3. Juli 2023. Abgerufen am 4. Juli 2023.</ref> Gemäß Ferdinand Dudenhöffer ist die „Wasserstoff-Technik […] im Pkw so gut wie tot“.<ref>Dudenhöffer: „Wasserstoff-Technik ist im Pkw so gut wie tot“. In: Wirtschaftswoche. 3. August 2021. Abgerufen am 3. August 2021.</ref> Bis Juni 2021 wurden in Deutschland trotz langjähriger Förderung nur 1261 Brennstoffzellenfahrzeuge zugelassen, zudem gab es zu diesem Zeitpunkt rund 90 Wasserstofftankstellen.<ref>Wasserstoff-Autos: Zähe Zelle. In: Süddeutsche Zeitung. 1. August 2021. Abgerufen am 2. August 2021.</ref> Bis Ende 2021 sollte die Zahl der Wasserstofftankstellen gemäß Bundesverkehrsministerium auf 130 steigen. Für ein flächendeckendes Netz werden ca. 1.000 Tankstellen benötigt. Europaweit gab es im Februar 2020 177 einsatzbereite Wasserstofftankstellen.<ref>Dieses Jahr eröffnet die 100. Wasserstofftankstelle. In: Auto Motor und Sport. 20. Februar 2020. Abgerufen am 14. Juni 2020.</ref> Mitte 2023 existierten in Deutschland weiterhin nur ca. 90 öffentlich zugängliche Wasserstofftankstellen; mancherorts wurden bereits existierende Tankstellen mangels Nachfrage wieder zurückgebaut. Zu dem Zeitpunkt verkauften Wasserstofftankstellen durchschnittlich ca. 15 kg Wasserstoff pro Tag, was einem Umsatz von ca. 200 Euro entspricht.<ref name="Wasserstoff – der Traum ist aus" />
Im Jahr 2025 war der Bestand von Brennstoffzellenfahrzeugen weiterhin minimal, es waren Deutschlandweit 1802 Brennstoffzellen-Pkw zugelassen, was einem Anteil von 0,003 % am Pkw-Bestand entspricht. Im Gegensatz dazu lag die Zahl batterieelektrischer Elektroautos bei 1.651.643 Fahrzeugen.<ref name="Bestand Personenkraftwagen nach Kraftstoffarten" />
Die Nutzung von Brennstoffzellenfahrzeugen wird in Wissenschaft und Industrie unterschiedlich bewertet.
Zulassungsrechtliches
Da Brennstoffzellenfahrzeuge unter Regelungen des deutschen Elektromobilitätsgesetzes fallen, kann zur Unterscheidung von anderen Fahrzeugen seit Oktober 2015 ein E-Kennzeichen beantragt werden und die Fahrzeuge können die dort festgelegten Vergünstigungen für Elektroantriebe nutzen. Gleiches gilt für Österreich, wo für Wasserstoff-Fahrzeuge weder die Normverbrauchsabgabe noch die jährliche Motorbezogene Versicherungssteuer anfallen.
Siehe auch
- Wasserstoffverbrennungsmotor
- Polymerelektrolytbrennstoffzelle
- Liste von Brennstoffzellenautos in Serienproduktion
Literatur
- Helmut Eichlseder, Manfred Klell: Wasserstoff in der Fahrzeugtechnik: Erzeugung, Speicherung, Anwendung. 2. Auflage. Vieweg+Teubner, 2010, ISBN 3-8348-1027-4.
- GL veröffentlicht Brennstoffzellenstudie. In: Schiff & Hafen. Heft 11/2010, S. 58, Seehafen-Verlag, Hamburg 2010, ISSN 0938-1643 (Germanischer Lloyd untersucht Einsatz von Brennstoffzellen in Seeschiffen)
- Brennstoffzellenantrieb in der Praxis bewährt. In: Schiff & Hafen. Heft 3/2011, S. 46–48, Seehafen-Verlag, Hamburg 2011, ISSN 0938-1643
- Nora Luttmer: Brennstoffzellen – bald! In: Deutsche Seeschifffahrt. Heft 01/2011, S. 48–49, Verband Deutscher Reeder, Hamburg 2011, ISSN 0948-9002.
Weblinks
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![[[Hilfe:Cache|Fehler beim Thumbnail-Erstellen]]:](/index.php/Datei:Commons-logo.svg){kind=link}
- Wasserstofftankstellen in Deutschland
- Aktuelle Marktübersicht auf deutschem Markt verfügbarer Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV) Stand 2025
Einzelnachweise
<references responsive>
<ref name="IEAEV2024"> Oskaras Alšauskas et al.: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Moving towards increased affordabilitySkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. International Energy Agency (IEA), Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive )</ref>
<ref name="Forklifts24"> Michael Barnard: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. In: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. CleanTechnica, Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) (Skriptfehler: Ein solches Modul „Multilingual“ ist nicht vorhanden.). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive ) </ref>
<ref name="Transport2021"> Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Literatur“ ist nicht vorhanden. </ref>
<ref name="FraunhoferISI2026"> Fraunhofer ISI: Skriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:Internetquelle“ ist nicht vorhanden. Skriptfehler: Ein solches Modul „DateTime“ ist nicht vorhanden. ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar). (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive ) </ref>
</references>