Der Mirai der ersten Generation war nicht unbedingt eine Augenweide und für Toyota auch kein Ertragsbringer: Die Herstellkosten des Brennstoffzellenautos lagen aufgrund der hohen Preise der Komponenten und wegen eines großen Anteils von Handarbeit bei der Montage des Fahrzeugs etliche Tausend Euro über dem Basispreis von 78.600 Euro. Deshalb war wohl auch niemand so richtig traurig in Toyota City, dass seit der Markteinführung 2014 weltweit nur 10.000 Autos des Typs weltweit abgesetzt wurden, rund 1000 davon in Europa. Lediglich der Ruhm zählte, als erster Hersteller der Welt ein Brennstoffzellenauto in Serie und nicht bloß als Demonstrator gebaut zu haben.

Von der zweiten Generation des Mirai, der zum Jahresende auf den Markt kommt, verspricht sich Toyota deutlich mehr. Deutlich höhere Stückzahlen und auch eine ordentliche Profitabilität. Dafür bietet man Interessenten eine deutlich gefälligere Optik, ein größeres Platzangebot und eine deutlich gesteigerte Reichweite: Bis zu 650 Kilometer weit soll man mit der Ladung Wasserstoff kommen, die künftig in drei statt zwei und obendrein leichteren Drucktanks gespeichert wird.

Der Fahrzeugpreis steht zwar noch nicht fest. Aber einen Preisrutsch wird es wohl nicht geben. Das deutet Alain Uyttenhoven, der Deutschland-Chef von Toyota, im Gespräch mit EDISON am Rande der Präsentation des seriennahen Fahrzeugs in Amsterdam an. Immerhin, so argumentiert er, sei das Modell der zweiten Generation mit 4,97 Metern größer als der Vorgänger und biete mit fünf statt vier Sitzplätzen auch eine größere Alltagstauglichkeit

„Mirai“ heißt im Japanischen Zukunft. Aber ist die Brennstoffzellentechnik tatsächlich die Zukunft der Elektromobilität?

2. Generation des Wasserstoffautos Toyota Mirai
Will Wasserstoff
Die nächste Generation des Toyota Mirai kommt eleganter daher als dessen Vorgänger. Die coupéartige Limousine erzeugt aus Wasserstoff mit einer Brennstoffzelle die Energie für die Elektromotoren. Sie wird ab Jahresende auch in Europa erhältlich sein. © Copyright Toyota

Bei den Olympischen Sommerspielen in Tokio (24. Juli bis 9. August) will Japan den Start in eine Wasserstoff-Gesellschaft einleiten – mit einer Flotte von 6000 Brennstoffzellen-Autos und 100 mit Wasserstoff betriebenen Bussen, mit einem olympischen Dorf, in dem der Strom für Licht und warmes Wasser mit Hilfe von stationären Brennstoffzellen erzeugt wird.

Hy-Life fürs Klima

Hy-Life (Hy steht hier für Hydrogen, also Wasserstoff) zum Schutz des Weltklimas planen auch Österreich, die Schweiz und die Niederlande. Dänemark will in der Ostsee künstliche Inseln schaffen, auf denen mit Hilfe der Windkraft grüner Wasserstoff produziert werden soll. Und in Deutschland will sich Hamburg zur deutschen Wasserstoff-„Hauptstadt“ erklären und dazu im Hafen die weltgrößte Anlage zur Elektrolyse von Wasserstoff bauen. Alles ökologischer Unfug, weil die Erzeugung von Wasserstoff viel zu aufwändig ist und mehr Energie verschlingt als durch die Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff in so genannten Power-to-Gas-Anlagen gewonnen wird?

Doch ganz so einfach ist die Rechnung nicht. Und auch in der Elektromobilität ist der Wettkampf zwischen Batterie und Brennstoffzelle noch längst nicht entschieden. Dies behauptet zumindest die neue Studie „Path to hydrogen competitiveness. A cost perspective“ , die vom internationalen Hydrogen Council vorgelegt wurde. Hinter dem Council, das in Brüssel seinen Sitz hat, stehen 60 führende Energie-, Transport- und Industrieunternehmen aus aller Welt, darunter nicht nur Toyota und Honda, sondern auch Audi, BMW und Daimler, Airbus Industries, Shell und Total sowie einschlägig bekannte Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Spezialisten wie Air Liquide, Linde und Ballard Power.

Die Brennstoffzellenantrieb ist auf dem Autogipfel im Kanzleramt stiefmütterlich behandelt worden, kritisieren der Verband der Ingenieure (VDI) und der Verband der Elektrotechnik (VDE). Sie fordern eine technologieoffene Diskussion - und einen raschen Ausbau des Netzes von Wasserstoff-Tankstellen. Wasserstoff

„Angesichts der zunehmenden Produktion, Verteilung, Ausrüstung und Komponentenherstellung von Wasserstoff werden die Kosten bis 2030 für eine Vielzahl von Anwendungen voraussichtlich um bis zu 50 Prozent sinken, wodurch Wasserstoff mit anderen kohlenstoffarmen Alternativen konkurrenzfähig und in einigen Fällen sogar wettbewerbsfähig gegenüber konventionellen Optionen werden könnte“, lautet eine der Kernsaussagen der Studie, die gemeinsam mit den Spezialisten der Unternehmensberatung McKinsey erarbeitet wurde.

Preis für Wasserstoff fällt dramatisch

35 verschiedene Anwendungsfällen hat die Studie analysiert, in der Industrie und der Gebäudewirtschaft, aber auch im Transportwesen. Das Ergebnis: In 22 Fällen könnte der Einsatz von Wasserstoff schon bald die kostengünstigste „kohlenstoffarme“ Lösung sein. Darunter auch im Straßenverkehr.

Der Grund: Die Experten erwarten, dass die Kosten für eine grüne Wasserstoffproduktion (Elektrolyse mit Hilfe von Wind-, Wasser- und Sonnenkraft in den nächsten zehn Jahren um rund 60 Prozent fallen werden. In Europa würde der Preis für ein Kilo Wasserstoff von heute 5,4 Euro auf durchschnittlich 2,3 Euro pro Kilo fallen. In sonnenreichen Teilen Europa mit einem entsprechenden Ausbau der Photovoltaik könnte bis zum Jahr 2030 der Preis für die Erzeugung von einem Kilo Wasserstoff sogar auf 1,10 Euro fallen: Je größer die Anlagen und je mehr Ökostrom zur Verfügung steht, desto günstiger die Herstellkosten.

Wie sich nach Einschätzung des Hydrogen-Council die Kosten von Brennstoffzellenautos bis 2025 entwickeln werden, zeigt diese Grafik.

Und wenn gleichzeitig kräftig in die Fahrzeugtechnik investiert werde, in die Weiterentwicklung der Wasserstofftanks und Brennstoffzellen sowie in die Großserienfertigung der Komponenten, würden auch hier die Kosten drastisch sinken – bis 2030 um 45 Prozent gegenüber dem Stand von heute und auf unter 120 Euro pro Kilowatt Antriebsleistung. Bei einem globalen Produktionsvolumen von 600.000 Brennstoffzellensystemen jährlich sei sogar eine Preisreduktion um 70 Prozent auf 67 Euro pro Kilowatt denkbar.

Brennstoffzelle für die Langstrecke

In Deutschland hatte sich kürzlich der Berliner Think Tank Agora Verkehrswende noch festgelegt: „Das Batterieauto macht beim klimafreundlichen Antriebswechsel das Rennen.“ Für das Hydrogen Concil hingegen ist, na klar, das Rennen weiterhin offen. Klare Vorteile, heißt es dort, habe das Batterieauto nur im Kleinwagensegment und im Kurzstreckeneinsatz. Auf längeren Strecken (ab 600 Kilometer aufwärts) und mit zunehmendem Fahrzeuggewicht sei ein Elektromobil, das den Fahrstrom mit Hilfe einer Brennstoffzelle selbst erzeugt, in der Herstellung bald genauso kostengünstig wie ein Batteriemobil. Etwa 2025 werde hier Kostenparität erreicht.

Die hohen Strompreise in Deutschland bremsen die Verkehrswende: Der Betrieb von Elektroautos rechnet sich deshalb hierzulande nicht in jedem Fall für den Verbraucher. Und der Aufbau einer eigenen Zellfertigung für Hochleistungsbatterien macht beim aktuellen Strommix keinen Sinn, sagt der ehemalige Audi-Vorstand Dietmar Voggenreiter in einer Studie für die Managementberatung Horvath und Partners. E-Mobilität

Noch besser seien die Perspektiven für die Brennstoffzelle und die Wasserstofftechnologie bei den Nutzfahrzeugen, bei schweren Lastern und Bussen. „Die Analyse belegt, dass die Brennstoffzellentechnik mittelfristig der kostengünstigste Weg zur Dekarboniserung dieses Fahrzeugsegments ist, sowohl in der Herstellung wie im Betrieb“, heißt es dazu in der Studie. Weitere Vorteile ergäben sich beim Aufbau der Infrastruktur für die Versorgung der Fahrzeuge mit Energie: Die Anfangsinvestionen für den Bau von Wasserstoff-Tankstellen seien zwar um den Faktor drei bis vier höher als die für den Bau von Schnellladestationen. Aber dafür könnten die Tankstellen deutlich mehr Fahrzeuge bedienen als die Ladestationen. Und je mehr Elektroautos auf die Straße kämen, desto mehr Geld müsse in den Auf- und Ausbau des Ladenetzes investiert werden, um den Bedarf zu decken. „Aus Systemsicht steigen die Kosten für die Infrastruktur, je mehr Schnellladestationen und auch Upgrades für das Stromnetz benötigt werden“, folgern die Verfasser der Studie.

Dietmar Voggenreiter, ehemaliger Audi-Vorstand und heute Partner bei der Unternehmensberatung Horvath&Partners, sieht sich durch die Studie des Wasserstoff-Rats in seiner eigenen Prognose bestätigt. „Die Brennstoffzelle eignet sich insbesondere für Anwendungen im Langstreckenlastverkehr und spezifischen Segmenten, bei denen eine große Batteriekapazität benötigt wird. Ein weiteres Anwendungsgebiet sind Segmente, bei denen die Ladezeit , wie etwa im Langstreckenlastverkehr oder bei Baumaschinen (Investitionsgüter), eine große Rolle spielt.“ Viel hänge aber auch davon ab, wie sich die Energiekosten entwickeln.

So oder so: Die Spiele sind eröffnet.

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10 Kommentare

  1. Avatar

    Für Geschäftsfahrten ist die Brennstoffzelle das einzige richtige Antriebskonzept.

    Wenn es bis Ende des Jahres kein Europäisches Wasserstoffauto (Brennstoffzellenauto) gibt werden wir Firmen mäßig auf Toyota Mirai umsteigen müssen. 3- 5 min tanken und 600KM fahren!!

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    Die H2-Lobby macht jetzt richtig Druck und man darf deren Macht und Einfluss -auch über die Politik und gekaufte ‚Wissenschaftler‘- nicht unterschätzen, weil dahinter die grossen Auto- und Ölkonzerne stecken. Hier wird versucht, die aufkommende Industrie der Akkuherstellung doch noch zu verhindern, oder ihr zumindest etwas entgegen zu setzten, weil man ja bei den elektrischen Energiespeichern wieder einmal durch grenzenlose Ignoranz und Arroganz die Entwicklung unterschätzt und verschlafen hat. Es droht hier wie seinerzeit mit VHS, Betamax und Video 2000 ein technisches Desaster. Das schlechteste aller Systeme könnte sich umzerstützt mit Steuermitteln durchsetzen, weil die Industrie es so will und wir alle werden kurzfristig (Steuergelder) und langfristig (Energieeffizienz) den Preis dafür zahlen.

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      ‚umzerstürzt‘ hat die Autokorrektur leider hier reingemogelt.

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    Die Diskussion, ob die Batterie oder die Brennstoffzelle das Rennen macht, ist vollkommen unsinnig.
    Die Kombination Batterie + Brennstoffzelle wird das Rennen machen!
    Je nach Einsatzzweck müssen Batterie so wie Brennstoffzelle unterschiedlich dimensioniert werden. Bei einem Alltagsauto, das auch für die Urlaubsfahrt mit Wohnwagen taugen soll, sollte die Batterie für eine Reichweite von ca. 60 km diemesioniert sein. Für größere Entfernungen bzw. im Anhängerbetrieb springt die Brennstoffzelle ein.
    Das schwarz-weiß-denken sollte endlich aufhören.

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  4. Avatar

    WOW.
    1 kg H2 für 1,1 € da rechen die Autoren den Strom bei sehr optimistischen Verlusten von 20% mit einen Strompreis von 2,7CENT/ Kw. Anlagen und sonstige Herstellkosten werden anscheinend von Staat subventioniert. Um den Wasserstoff den Deutschland z.Z. benötigt nachhaltig zu produzieren würde die gesamte Wind und Sonnenenergie von Deutschland benötigt. (H2 wird z.Z. zu 95% aus Fossilen E-Träger produziert.
    Wenn die Entscheider für jetzt umsetzbare Lösungen nur im Ansatz so optimistisch wären wie beim Thema H2 dann können wir in den nächst 5 Jahr CO2 neutral sein.

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      Der Wasserstoff wird nicht in Deutschland produziert werden bzw. nur zu einem geringen Teil. Die Energie kommt zukünftig aus den Wüsten unserer Welt, wo die Photovoltaik gut dreimal so effizient ist, wie in Deutschland. Das wir so oder so passieren, oder wie soll etwa die Stahl- oder Zementindustrie dekarbonisiert werden?

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      Wasserstoff ist schon heute eine der wichtigsten Energieträger —- in der Raumfahrt. Wenn Energieeffizienz und Kosten keine grosse Rolle spielen, kann man sich auch andere Märkte vorstellen. Aber eines ist und bleibt so: Wasserstoff ist teuer. Da sollten sich Dieselsparfüchse keine Illusionen machen.

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  5. Avatar

    McKinsey & H2-Lobby hat wichtigen Faktor vergessen:
    Physikalisch ist eine Parität der Betriebskosten bei Batterie und Brennstoffzelle lerider unmöglich. Eine Umwandlung von Strom via Elektrolyse und dann wieder Brennstoffzelle beinhaltet Verluste von bis zu 60/65% im Bereich der Mobilität (wenn keine Wärme genutzt werden kann).
    Unter Umständen ist bei der reinen Batterielösung eine Zwischenspeicherung von Nöten, aber hier sind die Verluste niemals in gleicher Grössenordnung. Zusätzlich bleibt die Technikentwicklung beim Akku nicht stehen.
    Die Studie ist entweder Lobby- oder Praktikantenarbeit.

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      Richtig, die Technikentwicklung bleibt bei der Batterie sicher nicht stehen. Aber bei der Brennstoffzelle ebenfalls nicht.
      Was der Autor aber in der Tat vergisst: Wo sollen die ganzen Batterierohstoffe herkommen? Nickel, Kobalt, Lithium müssen unter problematischen sozialen und ökologischen Folgen gefördert werden.
      Aus der Lieferkette von Tesla hört man schon jetzt von Lieferengpässen. Jetzt schon, wo Batteriefahrzeuge noch eine minimal Verbreitung haben. Wie soll das bei Massenproduktion aussehen? Vor allem werden Batterien teurer werden, weil die Rohstoffe teurer werden. Brennstoffzellen werden hingegen immer billiger werden, weil deren händische Produktion nun industriealisiert wird. Es bleibt also spannend.

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      • Franz W. Rother

        Die Optimierung der Batterie schreitet zügig voran. Inzwischen werden bereits Akkus produziert, die frei von Kobalt sind. Auch an Alternativen zu Lithium wird gearbeitet. Lassen wir uns weiterhin von den Fortschritten positiv überraschen ohne uns heute schon auf eine bestimmte Technologie festzulegen.

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