Kaum Perspektiven für Wasserstoff-Autos

Fahrzeuge mit Brennstoffzelle könnten eine gute Alternative für den Antrieb von Autos sein, bleiben aber hinter den Erwartungen. Das Problem: ein besonders teures Edelmetall.

Schon lange gelten Brennstoffzellen als vielsprechende Technologie im Automotive-Bereich, um das Problem der limitierten Batteriereichweite beim Elektroantrieb zu umgehen. Doch ihr Erfolg hängt maßgeblich vom Preis ab.

„Bislang verhindern die hohen Produktionskosten für Brennstoffzellensysteme und die fehlende Infrastruktur den lange erwarteten Start am Massenmarkt“, sagt Wolfgang Bernhart, Partner von Roland Berger Strategy Consultants. „Zwar werden die Kosten für die Herstellung von Brennstoffzellensystemen in den kommenden Jahren deutlich sinken. Trotzdem müssen zunächst gravierende technische Hürden überwunden werden, bevor Brennstoffzellen den Durchbruch in der Automotive-Industrie schaffen können.“

Video: Fahren mit Wasserstoff – so funktioniert's

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Teures Platin bremst den Markterfolg

So zeichnet die neue Studie von Roland Berger Strategy Consultants mit dem Titel „Fuel cells – A realistic alternative for zero emission?“ mittelfristig ein kritisches Bild für die Antriebstechnologie. Bis 2025, so die Roland Berger-Experten, sind um bis zu 80 Prozent geringere Herstellungskosten für Brennstoffzellensysteme möglich. Damit würden sich dieser Antriebstechnik zwar erste Marktchancen eröffnen, für einen Durchbruch aber reicht diese Kostensenkung nicht aus.

Denn aktuell kostet ein Brennstoffzellensystem immer noch rund 45.000 Euro pro Fahrzeug. Die Membran-Elektroden-Einheit (MEA), die den Wasserstoff in elektrische Energie umsetzt, ist mit bis zu 45 Prozent Anteil an den Gesamtkosten der größte Kostenfaktor. Für sie wird bisher das teure Edelmetall Platin als Katalysator eingesetzt. Selbst bei einem Szenario mit einer jährlichen Produktion von 300.000 Brennstoffzellenfahrzeugen ist Platin für mehr als 70 Prozent der Herstellungskosten verantwortlich – allein die MEA würde dann immer noch mit rund 2500 Euro pro Fahrzeug zu Buche schlagen.

Wann kommt die platinfreie Brennstoffzelle?

Wenn tatsächlich im gesamten Herstellungsprozess Optimierungen umgesetzt werden könnten und dadurch der Bedarf an Platin auf 15 Gramm pro Fahrzeug gesenkt würde, könnten die Produktionskosten einer MEA nach Schätzungen der Roland Berger-Experten auf rund 1000 Euro gedrückt werden. Platin bliebe aber weiterhin der größte Kostentreiber, da das Edelmetall weltweit nur sehr limitiert angeboten wird.
Die Entwicklung nahezu platinfreier Brennstoffzellen wäre eine große Hilfe und ist daher ein Forschungsschwerpunkt vieler Automobilhersteller. Technisch sind solche alternativen Systeme jedoch noch weit von der Serienreife entfernt.

„Die Automobilhersteller sollten ihre Budgets im Bereich Forschung und Entwicklung daher sehr kontrolliert und fokussiert einsetzen, um auf dem Weg zum emissionsfreien Fahrzeug mit vernünftigem Aufwand eine Führungsposition einnehmen zu können“, sagt Bernhart. Mittelfristig ist jedoch nicht damit zu rechnen, dass die Brennstoffzelle als Antriebssystem über ein Nischendasein hinauskommen kann. Erst mit dem Durchbruch zu platinfreien Systemen könnte ein signifikantes Marktpotenzial erreicht werden.