Die künftige Mobilität wird sich immer mehr auf erneuerbare Energie stützen müssen. Deshalb stehen Antriebskonzepte im Vordergrund, die solche Energie nutzen können: Gas-, Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge.

Die Schweiz verfügt über eine enorme Menge brachliegender Energiereserven. So bleibt etwa die Hälfte der hiesigen Biomasse ungenutzt, wie eine Studie der Empa aus dem Jahr 2010 ergab. In erster Linie sind dies Gülle, Mist, Holz- und Bioabfälle. In Biogasanlagen umgewandelt, ergäbe dies im Jahr rund 6 Terawattstunden (TWH) Bio-Methan. Dazu kommen durch den geplanten Ausbau von Solar- und Windstrom bis ins Jahr 2050 im Sommerhalbjahr weitere 5 bis 9 TWh an zeitweise überschüssiger Elektrizität. Fotovoltaikanlagen produzieren maximale Strommengen jedoch vor allem zur Mittagszeit und bei guter Witterung. Und diese Stromspitzen können nicht immer sinnvoll genutzt werden.

Eine Million Fahrzeuge ohne fossilen Brennstoff
Würde die ungenutzte «inländische» Energie konsequent erschlossen, könnten damit weit über eine Million Gas-, Elektro- und Brennstoffzellenfahrzeuge praktisch CO2-neutral umherfahren; dies würde den Schweizer Ausstoss an Kohlendioxid um mehr als vier Millionen Tonnen reduzieren. Dies entspricht der Schweizer Reduktionsverpflichtung im Kyoto-Protokoll.

Elektroautos
Theoretisch wäre es am einfachsten, mit überschüssigem Strom Elektrofahrzeuge zu betanken. Gerade im Sommerhalbjahr werden bereits in naher Zukunft grosse Mengen an temporär überschüssiger Elektrizität anfallen – leider vor allem zur Mittagszeit, wenn in der Schweiz weit weniger Elektrizität verbraucht wird, als Fotovoltaik, Windkraft oder Fliesswasserkraftwerke liefern. Also muss die Elektrizität gespeichert werden – oder sie verpufft ungenutzt. Grundsätzlich eignen sich Elektrofahrzeuge (bzw. deren Batterien) für die direkte Speicherung überschüssiger Elektrizität; allerdings müssten dann möglichst viele just zur Mittagszeit mit möglichst leerer Batterie an einer Ladestation angedockt sein – und möglichst wenige sollten umherfahren.

Wasserstoff-Fahrzeuge
Dezentrale chemische Stromspeicher speichern den überschüssigen erneuerbaren Strom, der durch die Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff (H2) umgewandelt wird. Wasserstoff ist aus heutiger Sicht der günstigste Stromspeicher – mit ähnlich hohen Wirkungsgraden wie Batterien. Wasserstoff-Fahrzeuge eignen sich wegen ihres hohen Preises indes nicht für alle Nutzergruppen. Sie sind vor allem dort sinnvoll, wo Fahrzeuge viel fahren und wenig stehen und wo zugleich eine möglichst grosse CO2-Reduktion erwünscht ist.

Erdgasautos
Eine hübsche Vorstellung wäre es, könnten wir überschüssigen Sommerstrom für den Winter aufsparen. Einen Weg zeigt das Konzept «Power-to-Gas»: Die überschüssige Elektrizität wird zuerst mittels Elektrolyse in Wasserstoff und anschliessend in einem weiteren chemischen Prozess mit CO2 in synthetisches Methan (CH4) umgewandelt. Dieses im Sommer erzeugte synthetische Methan liesse sich dann – zusammen mit Biogas – im Erdgasnetz über Monate speichern und im Winterhalbjahr in Gaskombikraftwerken oder Wärmekraftkopplungsanlagen (WKK) wieder in Strom umwandeln.

Mehr Details: EMPA Bericht

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