Von Martin Streichfuss

Über die Vor- und Nachteile von batterieelektrischen Antrieben gegenüber Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieben in Fahrzeugen wird heftig diskutiert. Dementsprechend schwierig ist die Beurteilung zum Beispiel für Verkehrsbetriebe, die ihre Busflotten nach und nach auf alternative Antriebe umstellen. Eine umfassende Analyse und der Vergleich verschiedener Einsatzszenarien zeigt nun, dass Batteriebusse sowohl ökonomisch als auch ökologisch deutlich die Nase vorne haben. Nur für besondere Einsatzbedingungen sind Brennstoffzellenbusse die bessere Alternative.

Klimaschutz und der Kampf gegen innerstädtische Luftverschmutzung befördern weltweit die Umstellung von Busflotten auf alternative Antriebe. In China sind bereits über 400.000 batterieelektrisch betriebene Busse im Einsatz, und auch in Europa und Deutschland laufen bei vielen Verkehrsbetrieben Praxistests. Dabei kommen sowohl reine Batteriebusse als auch Brennstoffzellenbusse zum Einsatz. Die Frage, welcher der beiden Antriebe sich besser eignet, ist dabei häufig umstritten, zumal eine Vielzahl von Kriterien berücksichtigt werden muss: benötigte Reichweite, Anzahl und Dauer der Stopps, die zum Laden genutzt werden können, Herkunft des Stroms, sowohl zum Laden der Batterien als auch zur Herstellung des Wasserstoffs, vorhandene Infrastruktur etc.

Schlechter Wirkungsgrad bei Wasserstoffherstellung und Brennstoffzelle

Eine umfassende Analyse von Roland Berger zeigt nun Vor- und Nachteile der Systeme und kommt zu dem Schluss, dass der Batterieantrieb dem Brennstoffzellenantrieb ökonomisch und ökologisch deutlich überlegen ist und somit für die meisten innerstädtischen Anwendungsfälle die richtige Wahl ist. Noch besser ist die Bilanz, wenn die Batterien der Fahrzeuge auf Teilen der Route über Oberleitungen nachgeladen werden, denn dann können entweder längere Routen gefahren oder kleinere Batterien verwendet werden. Nur in Fällen, bei denen die Routenlänge tatsächlich die Reichweite der rein elektrischen Fahrzeuge überschreitet, sind Brennstoffzellenbusse nötig: Das betrifft zum einen innerstädtische Routen, bei denen im Lauf einer Schicht mehr als 250 Kilometer zurückgelegt werden und auf denen nicht genügend Nachlademöglichkeiten vorhanden sind, zum anderen den Überland- und Fernverkehr.

Hauptgrund für dieses recht eindeutige Ergebnis sind die Unterschiede der beiden Antriebssysteme beim Wirkungsgrad: Während bei Batteriebussen rund 90 Prozent des geladenen Stroms für das Fahren genutzt werden können, ist die Bilanz beim Wasserstoff-Brennstoffzellen-System ungleich schlechter: Die Verluste der zwei Umwandlungsschritte – mit Strom wird zunächst Wasserstoff erzeugt und dieser anschließend an Bord des Busses in der Brennstoffzelle wieder in Strom verwandelt – summieren sich auf rund zwei Drittel, so dass am Ende nur ein Drittel der eingesetzten Energie tatsächlich im Antrieb landet. Das erhöht sowohl die Kosten als auch die Treibhausgasemissionen.

Die Entscheidung für einen bestimmten alternativen Antrieb im Busverkehr muss also gut überlegt werden und je nach Einsatzbereich, vorhandenen Voraussetzungen und der Zielsetzung abgewogen werden. Zumal zwar die Betriebskosten bis zu zwei Drittel niedriger sind als bei Dieselbussen, doch die Anschaffungskosten sowohl für Batterie- als auch Brennstoffzellenbusse erheblich über denen für konventionelle Antriebe liegen. Daher sind die Betreiber auch weiterhin auf öffentliche Zuschüsse für die Umstellung ihrer Flotten angewiesen. Lesen Sie die vollständige Analyse im angehängten PDF.