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Brennstoffzellen vs. Batterien – Was ist der Unterschied? 

Komplementäre Technologien 

Zunächst einmal ist es wichtig, zu sagen, dass Brennstoffzellen und Batterien zwei praktikable Lösungen sind, um elektrische Antriebe zu schaffen und so die Herausforderung der sauberen Energie anzugehen. Beide Technologien werden ihren Platz als Hybridlösung haben. Je nach Anwendung kann eine von beiden die bessere Lösung sein. Es hängt alles von den Bedürfnissen, Anforderungen und Bedingungen der Nutzung ab. 

Wichtigste Unterschiede 

Der wichtigste Unterschied zwischen Brennstoffzellen und Batterien ist ganz einfach: Eine Batterie speichert Energie, die sie bei Bedarf nutzt, während eine Brennstoffzelle Energie durch die Umwandlung von verfügbarem Brennstoff erzeugt. Solange man Zugang zum Brennstoff hat, hat man auch Zugang zu Strom – jederzeit und überall. Interessanterweise kann eine Brennstoffzelle auch eine Batteriekomponente haben, um die von ihr erzeugte Energie zu speichern. 

Darüber hinaus gibt es fünf weitere erwähnenswerte Unterschiede für eine saubere Mobilität speziell bei Schwerlasttransporten:  

Gewicht  

Es ist kein Geheimnis, dass Batterien effizienter sind als Brennstoffzellen, aber wenn man den Vergleich für schwere Lkws mit großer Reichweite anstellt, kommt ein entscheidender Faktor ins Spiel: das Gewicht. Wasserstoff hat eine wesentlich höhere Energiedichte als Batterien, was bedeutet, dass ein mit Brennstoffzellen betriebener Antriebsstrang weniger wiegt. Bei einem Lkw mit einer Reichweite von 800 Kilometern kann der Unterschied bis zu zwei Tonnen betragen. Folglich ermöglicht die Brennstoffzellentechnologie längere Reichweiten und schwerere Nutzlasten.  

Entfernung 

Neben den leichten Brennstoffzellenstapeln gibt es noch andere Faktoren, die Brennstoffzellen gegenüber Batterien begünstigen, wenn es um die Reichweite geht. Der wichtigste Punkt ist die Betankungszeit. Ein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug kann heute Stunden zum Aufladen benötigen, während ein LKW der Klasse acht mit Brennstoffzellentechnologie in 15 Minuten wieder einsatzbereit ist. Damit eignen sich Brennstoffzellen hervorragend für Fahrzeuge, die mehrere Schichten am Tag fahren. Darüber hinaus können Brennstoffzellen problemlos mit Temperaturschwankungen während einer langen Fahrt umgehen, da sie weniger kälteempfindlich sind als Batterien. 

Ausfallzeit 

Wenn eine Batterie leer ist, gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder man findet eine Steckdose zum Aufladen oder man kauft eine neue. Mit anderen Worten: Unternehmen mit einer Flotte batteriebetriebener Elektro-Lastkraftwagen sind in hohem Maße vom Stromnetz abhängig. Um Ausfallzeiten in Zeiten hoher Nachfrage zu vermeiden, müssen sie Aufladepausen und -räume koordinieren. Anders verhält es sich bei einer Flotte von brennstoffzellenbetriebenen Lkws. Das Tanken dauert nur Minuten und auch die wartungsbedingten Ausfallzeiten sprechen für die robuste Brennstoffzellentechnologie. Batterien und Verbrennungsmotoren brauchen viel mehr Pflege. 

Kosten 

Der Hydrogen Council hat kürzlich einen Bericht mit dem Titel Path to hydrogen competitiveness: a cost perspective veröffentlicht, aus dem hervorgeht, dass Wasserstoff-Brennstoffzellen die kostengünstigste Lösung zur Dekarbonisierung des mittleren und schweren Straßenverkehrs sind. Drei Anwendungsfälle haben gezeigt, dass Batterien aufgrund der größeren Abmessungen, des höheren Gewichts und der höheren Kosten der erforderlichen Batterien sowie der längeren Aufladezeiten weniger attraktiv sind. Die größten Kostentreiber bei der Brennstoffzellentechnologie sind nach wie vor die teuren Katalysatormaterialien wie Platin, aber mit den Fortschritten in der Forschung und Entwicklung werden für neuere Brennstoffzellen weniger Materialien benötigt.  

Infrastruktur 

Vor allem im Verkehr ist die Infrastruktur oft eine große Hürde für Brennstoffzellen – das kann sie aber auch für Batterien sein. Leistungsfähigere Ladelösungen würden beispielsweise die Zeit, die zum Aufladen von Batterien benötigt wird, drastisch verkürzen (von Stunden auf Minuten) oder sogar das Aufladen während der Nutzung ermöglichen. Bei den Wasserstoff-Brennstoffzellen ist das Hauptproblem die Verfügbarkeit und Verteilung. Die gute Nachricht: Die fortgeschrittene Forschung und Entwicklung von Technologien wie der Elektrolyse und flüssigen organischen Wasserstoffträgern hat das Potenzial, die Art und Weise, wie Wasserstoff transportiert, gespeichert und zum Betrieb von Brennstoffzellen verwendet wird, zu verändern. 

 

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