E-Mobilität: Brennstoffzellen werden erst langfristig Alternative zu batteriebasierten Antrieben

Neue Roland Berger-Studie zeigt: Kosten für Brennstoffzellen können bis 2025 erheblich sinken.

• Größter Kostentreiber bei Brennstoffzellensystemen bleibt das teure Edelmetall Platin
• Automobilhersteller setzen auf die Forschung und Entwicklung von platinfreien Brennstoffzellen
• Brennstoffzellenfahrzeuge bleiben Nischenphänomen, bis Alternative zu Platin gefunden wird
• Durchbruch auf Massenmarkt auch bei bis zu 80 Prozent geringeren Produktionskosten nicht realistisch

Brennstoffzellenfahrzeuge könnten eine attraktive Alternative zu batteriebetriebenen Autos sein, um das langfristig geforderte Ziel von emissionsfreien Fahrzeugen zu erreichen. Schon lange gelten Brennstoffzellen als vielsprechende Technologie im Automotive-Bereich, um das Problem der limitierten Batteriereichweite beim Elektroantrieb zu umgehen. Doch ihr Erfolg hängt maßgeblich vom Preis ab.

„Bislang verhindern die hohen Produktionskosten für Brennstoffzellensysteme und die fehlende Infrastruktur den lange erwarteten Start am Massenmarkt“, sagt Wolfgang Bernhart, Partner von Roland Berger Strategy Consultants.

„Zwar werden die Kosten für die Herstellung von Brennstoffzellensystemen in den kommenden Jahren deutlich sinken. Trotzdem müssen zunächst gravierende technische Hürden überwunden werden, bevor Brennstoffzellen den Durchbruch in der Automotive-Industrie schaffen können.“

So zeichnet die neue Studie von Roland Berger Strategy Consultants mit dem Titel „Fuel cells – A realistic alternative for zero emission?“ mittelfristig ein kritisches Bild für die Antriebstechnologie. Bis 2025, so die Roland Berger-Experten, sind um bis zu 80 Prozent geringere Herstellungskosten für Brennstoffzellensysteme möglich. Damit würden sich dieser Antriebstechnik zwar erste Marktchancen eröffnen, für einen Durchbruch aber reicht diese Kostensenkung nicht aus.

Hohe Herstellungskosten bremsen den Markterfolg

Denn aktuell kostet ein Brennstoffzellensystem immer noch rund 45.000 Euro pro Fahrzeug. Die Membran-Elektroden-Einheit (Membrane Electrode Assembly – MEA), die den Wasserstoff in elektrische Energie umsetzt, ist mit bis zu 45 Prozent Anteil an den Gesamtkosten der größte Kostenfaktor. Für sie wird bisher das teure Edelmetall Platin als Katalysator eingesetzt. Selbst bei einem Szenario mit einer jährlichen Produktion von 300.000 Brennstoffzellenfahrzeugen ist Platin für mehr als 70 Prozent der Herstellungskosten verantwortlich – allein die MEA würde dann immer noch mit rund 2500 Euro pro Fahrzeug zu Buche schlagen.

Wenn tatsächlich im gesamten Herstellungsprozess Optimierungen umgesetzt werden könnten und dadurch der Bedarf an Platin auf 15 Gramm pro Fahrzeug gesenkt würde, könnten die Produktionskosten einer MEA nach Schätzungen der Roland Berger-Experten auf rund 1000 Euro gedrückt werden. Platin bliebe aber weiterhin der größte Kostentreiber.

Hinzu kommt, dass Platin weltweit nur sehr limitiert angeboten wird. Der Markt für das Edelmetall gilt aus Unternehmenssicht als schwierig und die Erhöhung des Angebots zu gleichen Preisen als unrealistisch. „Unter diesen Voraussetzungen ist eine erfolgreiche Einführung von Brennstoffzellenfahrzeugen am Massenmarkt langfristig unwahrscheinlich – vor allem wegen des stark eingeschränkten Platinangebots“, sagt Studienautor Wolfgang Bernhart.

Automobilhersteller setzen auf platinfreie Brennstoffzellen

Die Entwicklung nahezu platinfreier Brennstoffzellen ist daher ein Forschungsschwerpunkt vieler Automobilhersteller. Technisch sind solche alternativen Systeme jedoch noch weit von der Serienreife entfernt. „Die Automobilhersteller sollten ihre Budgets im Bereich Forschung und Entwicklung daher sehr kontrolliert und fokussiert einsetzen, um auf dem Weg zum emissionsfreien Fahrzeug mit vernünftigem Aufwand eine Führungsposition einnehmen zu können“, sagt Bernhart.

Mittelfristig ist jedoch nicht damit zu rechnen, dass die Brennstoffzelle als Antriebssystem über ein Nischendasein hinauskommen kann. „Erst wenn der Durchbruch zu platinfreien Systemen gelingt, können diese ein signifikantes Marktpotenzial erreichen“, sagt Roland Berger-Experte Bernhart. „Auf absehbare Zeit werden daher wohl eher batteriebasierte und hybride Antriebsstränge die Hauptrollen auf dem Weg zur Null-Emissions-Mobilität spielen.“

Quelle

Roland Berger 2014