Wasserstoffautos [Potenziale und aktuelle Entwicklungen]

Wasserstoffautos stehen vor dem Durchbruch in der deutschen Automobilbranche. Toyota verkaufte 2024 bereits über 15.000 Mirai-Modelle weltweit, während BMW und Mercedes ihre ersten Serienmodelle für 2026 ankündigen.

Wir bei Dealer Recode beobachten, wie sich die Technologie rasant entwickelt. Die Reichweite moderner Wasserstofffahrzeuge erreicht heute bis zu 650 Kilometer bei nur drei Minuten Tankzeit.

Wie funktioniert die Brennstoffzellentechnologie in der Praxis?

Brennstoffzellen erreichen 83 Prozent Wirkungsgrad

Die Brennstoffzelle wandelt Wasserstoff und Sauerstoff direkt in elektrische Energie um, ohne mechanische Zwischenschritte. Der Prozess erfolgt über eine elektrochemische Reaktion bei Temperaturen zwischen 60 und 80 Grad Celsius. Moderne Brennstoffzellen erreichen einen Wirkungsgrad von 83 Prozent, deutlich höher als Verbrennungsmotoren mit 35 Prozent.

Der Toyota Mirai nutzt eine Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (PEM-Technologie) mit 128 Kilowatt Leistung. Diese erzeugt aus 1 Kilogramm Wasserstoff etwa 33 Kilowattstunden Energie. Als einziges Abfallprodukt entsteht reiner Wasserdampf, der über den Auspuff austritt.

Wasserstoffspeicherung unter 700 Bar Druck

Wasserstoff wird in Karbonfasertanks bei 700 Bar Druck gespeichert, was eine Energiedichte von 33,3 Kilowattstunden pro Kilogramm ermöglicht. Der Hyundai Nexo speichert 6,3 Kilogramm Wasserstoff und erreicht damit 756 Kilometer Reichweite. Die Tanks durchlaufen strenge Sicherheitstests nach UN-Norm ECE-R134 und widerstehen Temperaturen bis 850 Grad Celsius.

Mehrschichtige Sicherheitssysteme mit Drucksensoren und automatischen Absperrventilen verhindern unkontrollierte Gasaustritte. Bei Unfällen entweicht Wasserstoff kontrolliert nach oben und entzündet sich nicht explosionsartig wie Benzin. Die Tanks bestehen aus vier Schichten (Innenliner, Karbonfaser, Glasfaser und Außenschutz) und wiegen etwa 125 Kilogramm.

Batterieelektrische Fahrzeuge bleiben effizienter

Batterieelektrische Fahrzeuge erreichen einen Gesamtwirkungsgrad von 85 Prozent vom Stromnetz bis zum Rad, während Wasserstoffautos nur 35 Prozent schaffen. Ein BMW iX verbraucht 20 Kilowattstunden Strom für 100 Kilometer, ein vergleichbares Wasserstoffauto benötigt 57 Kilowattstunden für dieselbe Strecke.

Die Produktionskosten für Brennstoffzellen liegen bei 15.000 Euro pro Fahrzeug, Batterien kosten nur 8.000 Euro. Wasserstoffautos punkten jedoch bei Langstrecken über 500 Kilometer und Betankungszeiten von drei Minuten gegenüber 30 Minuten Ladezeit bei Elektroautos. Diese Vorteile machen sie besonders für Flottenanwendungen und Vielfahrer interessant, während die Marktentwicklung zeigt, welche Hersteller auf diese Technologie setzen.

Welche Hersteller setzen auf Wasserstofftechnologie?

Toyota und Hyundai dominieren den Markt

Toyota führt den Wasserstoffmarkt mit über 20.000 verkauften Mirai-Fahrzeugen seit 2014 an. Der japanische Konzern investiert bis 2030 weitere 12,56 Milliarden Dollar in die Wasserstofftechnologie und plant drei neue Brennstoffzellenmodelle. Hyundai verkaufte 2023 bereits 9.545 Nexo-Fahrzeuge und kündigte für 2025 den ix35 Fuel Cell als zweites Serienmodell an.

Der koreanische Hersteller will seine Brennstoffzellenproduktion bis 2030 auf 200.000 Einheiten jährlich steigern. Diese Kapazitätserweiterung zeigt das Vertrauen in die langfristige Marktentwicklung, obwohl die aktuellen Verkaufszahlen noch bescheiden ausfallen.

BMW und Mercedes verfolgen unterschiedliche Strategien

BMW entwickelt gemeinsam mit Toyota den iX5 Hydrogen als Kleinserie für 2025 und nutzt dabei die bewährte Brennstoffzellentechnologie des japanischen Partners. Mercedes stellte seinen GLC F-Cell bereits 2019 ein und konzentriert sich vollständig auf batterieelektrische Fahrzeuge (BEV-Strategie). Stellantis plant hingegen Wasserstoff-Versionen seiner Nutzfahrzeuge Peugeot Boxer und Citroën Jumper für 2024.

Diese unterschiedlichen Ansätze spiegeln die Unsicherheit der Branche wider. Während einige Hersteller auf beide Technologien setzen, fokussieren sich andere ausschließlich auf Batterietechnik oder Wasserstoff.

Marktprognosen zeigen verhaltenes Wachstum

Die globalen Verkaufszahlen für Wasserstoffautos erreichten 2023 nur 15.500 Einheiten, während batterieelektrische Fahrzeuge 10,5 Millionen Mal verkauft wurden. Die Marktprognosen für 2030 zeigen weiterhin verhaltenes Wachstum bei Wasserstofffahrzeugen. In Europa wurden 2023 lediglich 2.245 neue Wasserstoffautos zugelassen, davon 1.603 in Deutschland.

Diese Zahlen verdeutlichen die Herausforderungen beim Aufbau einer funktionierenden Infrastruktur. Ohne ausreichende Tankstellennetze und bezahlbare Produktionskosten bleibt Wasserstoff eine Nischentechnologie, deren Erfolg maßgeblich von politischen Entscheidungen und Investitionen in die Infrastruktur abhängt.

Warum stockt der Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur?

Deutschland hinkt beim Tankstellennetz hinterher

Deutschland verfügt über nur 70 Wasserstofftankstellen, während über 145.857 öffentliche Ladepunkte für Elektrofahrzeuge existieren. Diese Diskrepanz verdeutlicht das Infrastrukturproblem der Wasserstofftechnologie. Shell betreibt 35 Prozent aller deutschen Wasserstofftankstellen, jedoch kündigte der Konzern 2023 den Rückzug aus dem Wasserstoffgeschäft an. Total Energies plant hingegen 15 neue Standorte bis 2025, kann aber die entstehende Lücke nicht vollständig schließen.

Die Betriebskosten einer Wasserstofftankstelle erreichen 1,2 Millionen Euro jährlich, während eine Schnellladestation nur 150.000 Euro kostet. Diese Kostenstruktur macht profitable Geschäftsmodelle nahezu unmöglich bei den aktuell niedrigen Fahrzeugzahlen (2.245 Neuzulassungen in Europa 2023). Tankstellenbetreiber benötigen mindestens 500 Fahrzeuge pro Standort für wirtschaftlichen Betrieb.

Produktionskosten bleiben das Haupthindernis

Grüner Wasserstoff kostet derzeit zwischen 4 und 6 Euro pro Kilogramm in der Produktion, während konventioneller Wasserstoff nur 1,50 Euro kostet. An deutschen Tankstellen zahlen Verbraucher zwischen 13,85 und 15,25 Euro je Kilogramm, was Betriebskosten von 12 bis 13 Euro pro 100 Kilometer bedeutet. Ein vergleichbares Elektroauto verursacht nur 6 Euro Stromkosten für dieselbe Strecke.

Die Wasserstoffelektrolyse benötigt 55 Kilowattstunden Strom für ein Kilogramm Wasserstoff, während ein Elektroauto mit derselben Strommenge 300 Kilometer fahren kann. Deutschland kann nur 30 Prozent seines prognostizierten Wasserstoffbedarfs von 93 Terawattstunden bis 2030 selbst produzieren. Importverträge mit Australien und Chile sollen diese Lücke schließen, erhöhen jedoch die Transportkosten um weitere 2 Euro pro Kilogramm.

Regulatorische Rahmenbedingungen verzögern den Durchbruch

Die Bundesregierung stellt bis 2030 insgesamt 9,9 Milliarden Euro für den Wasserstoffhochlauf bereit, davon 4,4 Milliarden für internationale Partnerschaften. Diese Investitionen reichen jedoch nicht aus, um Wasserstoff preislich konkurrenzfähig zu machen. Die EU-Wasserstoffstrategie sieht 40 Gigawatt Elektrolysekapazität bis 2030 vor, jedoch fehlen konkrete Finanzierungszusagen der Mitgliedstaaten.

Genehmigungsverfahren für Wasserstofftankstellen dauern durchschnittlich 18 Monate, während Elektro-Ladestationen bereits nach 6 Monaten betriebsbereit sind. Sicherheitsauflagen nach der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) erfordern spezielle Schulungen für Tankstellenpersonal und regelmäßige TÜV-Prüfungen, was zusätzliche Kosten von 50.000 Euro jährlich verursacht.

Schlussfolgerung

Wasserstoffautos bleiben eine Nischentechnologie mit begrenzten Zukunftschancen im Massenmarkt. Die Verkaufszahlen von nur 15.500 Einheiten weltweit gegenüber 10,5 Millionen Elektroautos verdeutlichen die Realität. Hohe Produktionskosten von 15.000 Euro pro Brennstoffzelle und Betriebskosten von 12 Euro pro 100 Kilometer machen jedes Wasserstoffauto wirtschaftlich unattraktiv.

Im zukünftigen Mobilitätsmix werden Wasserstofffahrzeuge primär Nischenbereiche bedienen: Langstrecken-Flottenbetrieb, Nutzfahrzeuge und spezielle Anwendungen mit hohen Reichweitenanforderungen. Die Infrastruktur mit nur 70 Tankstellen in Deutschland bleibt das größte Hindernis für eine breitere Marktdurchdringung. Diese Faktoren begrenzen das Potenzial der Technologie erheblich (besonders bei steigenden Energiekosten).

Autohändler sollten Wasserstofftechnologie beobachten, aber nicht als Hauptstrategie verfolgen. Investitionen in Elektromobilität und digitale Vertriebskanäle bieten bessere Renditen. Wir empfehlen Händlern, sich auf batterieelektrische Fahrzeuge zu konzentrieren und gleichzeitig Wasserstoff als Ergänzungstechnologie für spezielle Kundensegmente im Blick zu behalten – newroom-media.de unterstützt Automotive-Unternehmen bei dieser digitalen Transformation.