Brennstoffzellen sind nicht immer umweltfreundlicher

Brennstoffzellen sind nicht immer umweltfreundlicher

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Der Brennstoffzellentechnologie wird eine grosse Zukunft prophezeit, sowohl für Heizungen, als auch für Autos. Ein internationales Wissenschaftlerteam unter Führung der Empa kommt zum Schluss: Brennstoffzellen sind nicht in jedem Fall umweltfreundlicher. Entscheidend ist, womit sie betrieben werden.   

In Zukunft könnten in den Häusern kleine Blockheizkraftwerke stehen, die auf der Basis von Brennstoffzellen betrieben werden. Sie verwandeln Erdgas oder Biogas in Elektrizität und erzeugen zugleich als Nebenprodukt Wärme. Aber ist das auch in jedem Fall sinnvoll. Empa-Forscher Dominic Notter hat mit Kollegen aus Griechenland und Brasilien die Umweltbilanzen für den Einsatz von Brennstoffzellen durchgerechnet. Eingeschlossen in diese Berechnungen sind die Herstellung, die gesamt Lebensdauer und der Betrieb bis hin zur Wiederverwertung.

Blockheizkraftwerke mit grösster Energieeffizienz.

Blockheizkraftwerke sind punkto Energieeffizienz unschlagbar. Bei ihren Erhebungen verglichen die Forscher Brennstoffzellen neuester Bauart mit einem Stirling-Motor. Diese vom Schotten Robert Stirling vor fast 200 Jahren erfundene Technik, verwandelt Wärme abgasfrei in Bewegung und wird ebenfalls mit Gas betrieben. Sie hat sich für den Einsatz in einem Blockheizkraftwerk als ähnlich effizient erwiesen wie die Brennstoffzellentechnik. Die Brennstoffzelle vermag einen leicht höheren Anteil des Erdgases in Elektrizität verwandeln. Wer damit Strom und Wärme zugleich erzeugt, kann bis zu 90 Prozent der im Erdgas enthaltenen Energie nutzen. Im Gegensatz zum Stirling-Motor, der einfach vor allem aus Stahl konstruiert wird, benötigen Brennstoffzellen seltene Metalle, wie Platin, die immer teurer werden und deren Beschaffung immer schwieriger wird.

Elektroautos sind nicht effizienter

In vergleichbaren Effizienz-Berechnungen für Elektroautos verglichen sie ein 55kW Elektroauto mit einem 55kW Benzin-Kleinwagen. Mit einem Verbrauch von 6,1 lL100 km nach 150’000 km ist der Benziner effizienter als ein Brennstoffzellen-Kleinwagen gleicher Leistung, dessen Wasserstoff mit Strom erzeugt wird. Das Auto würde die gleiche Umweltbelastung bewirken wie ein Sportwagen mit einem Benzinverbrauch von 12,1 L/100 km.

Vorstellbar wäre, dass die Brennstoffzelle interessant wird, wenn überschüssiger Strom aus Windkraft und Sonnenenergie in Form von Wasserstoff zwischengespeichert wird und damit für Heizungen oder für die Mobilität zur Verfügung steht. 

Aber das ist vorläufig Zukunfts-Musik angesichts der vielerorts ungelösten Probleme mit der Übertragung von unregelmässig anfallenden Stromlieferungen von Wind- und Solaranlagen. Somit dürften sparsame Benziner oder die Hybrid-Technik dürften sicher noch längere Zeit aktuell bleiben. (mai/zvg)