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Brennstoffzellen im Forst?

Welche Energiequelle liefert in Zukunft den Antrieb für Forstmaschinen?

Das Thema Wasserstoffantrieb und Brennstoffzellentechnik darf man momentan getrost als Hype bezeichnen. Eine Studie des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) erwartet den Marktdurchbruch der Brennstoffzellentechnologie (BZ) bei Pkw und leichten Nutzfahrzeugen bis 3,5 t etwa zum Jahr 2030. Ab 2040 seien dann etwa 11 Mio. BZ-Anwendungen pro Jahr weltweit realistisch. Bei Nutzfahrzeugen im stadtfernen Außenbereich, also bei Bau-, Agrar- und Forstmaschinen sieht der Verband die Dieselmotoren weiterhin dominant, während im urbanen Bereich die Ladeinfrastruktur für batterieelektrische Fahrzeuge schneller ausreicht. Auf Lkw-Fernstrecken werden dagegen BZ-Antriebe interessant, weil man mit Wasserstoff fast doppelt so viel Energie im gleichen Bauraum speichern kann wie mit Batterien (Tab. 1). Daher kommt man mit weniger Ladestationen aus. Zudem geht Tanken schneller als Nachladen. Bei mobilen Arbeitsmaschinen und Forstmaschinen wird der Wasserstoff-Antrieb nur dort erwartet, wo lokale Emissionsfreiheit dies erforderlich macht. Traktoren und Forstmaschinen werden der Studie nach also noch lange Dieselantriebe haben. Warum das ganz plausibel ist, zeigt auch die nähere technische Betrachtung der Brennstoffzelle.

Physik der Brennstoffzelle

  • Mit Brennstoffzellen sind im allgemeinen Sprachgebrauch diejenigen BZ gemeint, die aus Wasserstoff Strom erzeugen können (es gibt auch BZ für Methan, Erdgas und mehr).
  • Brennstoffzellen-Fahrzeuge sind also immer Elektrofahrzeuge, nur dass diese die Hauptenergie in einem Wasserstofftank mit sich führen.
  • Mit Wasserstoff bei 700 bar kann man im gleichen Bauraum etwa das 1,5- bis 2-fache an Energie mitführen gegenüber einem aktuellen Akku.
  • Brennstoffzellenantriebe setzen wie Dieselmotoren die Energie des Wasserstoffs nur zum Teil in mechanische Energie um, ein Teil wird in Wärme umgewandelt, die weggekühlt werden muss.
  • Brennstoffzellen sind lokal emissionsfrei; aus dem Auspuff entweicht nur Wasserdampf.
  • Zur Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse wird sehr viel Strom-Energie gebraucht.
  • Wasserstoff wird zurzeit noch am kostengünstigsten aus Erdgas oder Methan hergestellt, also überwiegend aus fossilen Rohstoffen.

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