Die geringen Stückzahlen schlagen sich auch beim Preis nieder. Toyotas Mirai kostet in Deutschland knapp 80 000 Euro. Konkurrent Hyundai verlangt für seinen ix35, einen kleinen Brennstoffzellen‑SUV, etwa 65 000 Euro. Der Mercedes GLC F‑Cell wird voraussichtlich etwas weniger als 70 000 Euro kosten – bei einem höheren Preis würden Käufer keinen Umweltbonus mehr bekommen, mit dem die Bundesregierung den Verkauf von Elektromobilen ankurbeln will.

"Die Technologie ist nach wie vor zu teuer", erläutert DLR-Forscher Friedrich. "Sobald die Massenfertigung beginnt, ist jedoch mit deutlichen Einsparungen zu rechnen." Das betrifft allerdings nur die Kosten für die Fertigung und für die einzelnen Komponenten. Ein zentraler Bestandteil der Zelle droht hingegen zum Preistreiber zu werden: Platin. Die PEM-Brennstoffzelle braucht das Edelmetall als so genannten Katalysator, um die Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff überhaupt in Gang zu setzen.

Um möglichst wenig des teuren Edelmetalls zu verbrauchen, experimentieren die Autobauer mit extrem dünnen, weniger als drei millionstel Millimeter dicken Platinschichten, die auf fasrigen Nanostrukturen aufgebracht werden. Zu dünn und zu filigran darf das Ganze allerdings auch nicht werden. "Je weniger Platin zum Einsatz kommt, desto empfindlicher ist die Zelle", berichtet Friedrich. "Das Platin kann vergiftet werden, es kann belegt werden, es kann inaktiv werden, es kann sich auflösen." Bei etwa 20 Gramm Platin für eine Brennstoffzelle mit 100 Kilowatt Leistung sind die Entwickler inzwischen angelangt. Das Ziel sind zehn Gramm – immer noch deutlich mehr als die drei Gramm, die heutzutage im Katalysator eines Benzinmotors verwendet werden. "Wenn die Nachfrage steigt, kann sich der Preis stark verändern. Das macht Platin zu einer kritischen Ressource, auch wenn sich der Platingehalt einer Brennstoffzelle der heutigen Menge im Abgassystem angleicht", sagt Friedrich.

Der größte Feind der Brennstoffzellen steht allerdings am Straßenrand – oder eben auch nicht: Gerade einmal 41 öffentlich zugängliche Wasserstofftankstellen existieren derzeit in Deutschland, sechs davon sind allerdings defekt. Wer von Hamburg nach München möchte, muss daher momentan einen Umweg über Dortmund einschlagen. Die nächste betriebsbereite Tankstelle entlang der A7, eigentlich die direkte Nord-Süd-Verbindung, würde erst hinter Würzburg kommen – zu riskant für die Brennstoffzellenautos. Denn geht der Wasserstoff zur Neige, dann endet die Fahrt unwillkürlich am Abschlepphaken.

Daimler hat beim neuen GLC F‑Cell daher zusätzlich zur Brennstoffzelle mit ihrer Reichweite von bis zu 500 Kilometern einen Lithiumakku verbaut. Die Batterie lässt sich überall an die Steckdose hängen und bringt weitere 50 Kilometer. Für ein echtes Wasserstofffahrzeug kann das allerdings nur eine Zwischenlösung sein.

Immerhin: Der Ausbau des Tankstellennetzes geht voran, wenn auch massiv subventioniert. Mit 900 000 Euro hat das Verkehrsministerium zum Beispiel die neue Tankstelle unterstützt, die der Gashersteller Air Liquide in Bremen eröffnet hat. Die Finanzspritzen sollen es möglich machen, dass die Zahl der Tankstellen bis zum Jahr 2019 auf 100 steigt. 2023 soll dann – so das Ziel der deutschen Clean Energy Partnership (CEP), in der sich Auto- und Energiekonzerne zusammengeschlossen haben – an 400 Orten getankt werden können. Von einem flächendeckenden Netz ist aber auch das noch weit entfernt. Dafür sind nach Berechnungen der Linde AG etwa 1000 Tankstellen und Investitionen von 1,7 Milliarden Euro nötig. CEP-Chef Thomas Bystry spricht daher im "Handelsblatt" auch von einem Jahrhundertprojekt.

Parallel dazu soll allerdings auch das Stromnetz massiv ausgebaut werden. Mehr als 36 000 Ladesäulen und 7000 Schnellladestationen sind geplant. Zwei riesige Infrastrukturprojekte für ein Problem? "Persönlich würde ich sagen, dass wir neben der batteriebetriebenen Elektromobilität auch eine Komponente für größere Reichweiten und schnelle Betankungen brauchen", betont DLR-Abteilungsleiter Friedrich.

Die reinen Zahlen sehen für den Wasserstoff allerdings nicht gut aus: Werden Batterien optimal geladen, geht kaum Energie verloren; der so genannte Wirkungsgrad liegt bei über 90 Prozent. Brennstoffzellen hingegen erreichen nur etwa 50 Prozent. Zudem wird industrieller Wasserstoff derzeit fast ausschließlich aus dreckigen, fossilen Energieträgern gewonnen. Entsteht er künftig aus Ökostrom, mit Hilfe eines Verfahrens namens Elektrolyse, dann sackt die Effizienz noch einmal deutlich ab. Linde geht davon aus, dass der Gesamtwirkungsgrad vom Strom bis zur Antriebsenergie zwischen 27,5 und 30 Prozent liegen wird – vergleichbar mit konventionellen Verbrennungsmotoren.

Auch die Kosten für den Treibstoffverbrauch fallen in den Bereich von Benziner und Diesel: Exakt 9,50 Euro kostet derzeit das Kilogramm Wasserstoff, ein politisch festgesetzter Preis. Das reicht für gut 100 Kilometer. Verglichen damit ist das Aufladen eines batteriebetriebenen Elektrofahrzeugs am heimischen Stromanschluss deutlich günstiger.

"Wasserstoff ist im Grunde der ideale Speicher" (Andreas Friedrich)

Einen großen Vorteil hat die Wasserstoffinfrastruktur allerdings: Sie ist ein guter Energiespeicher – und der wird künftig gebraucht werden. Strom aus Sonne und Wind unterliegt starken täglichen sowie jahreszeitlichen Schwankungen. Ist zu viel Energie für das Netz vorhanden, könnte diese mittels Elektrolyse in Wasserstoff verwandelt werden, der seinerseits bei Flaute wieder Strom erzeugt. Oder eben Autos antreibt. "Allein mit Batterien wird man diese riesigen Fluktuationen nicht abfangen können", schätzt Friedrich. "Da ist Wasserstoff im Grunde der ideale Speicher."

Batterien? Wasserstoff? Oder doch beides? Letztlich ist es eine politische Entscheidung – und da sind andere Länder deutlich weiter. China hat angekündigt, bis 2025 rund 50 000 Brennstoffzellenautos durchs Land rollen zu lassen. Im Jahr 2030 sollen es dann eine Million Fahrzeuge sein – Vorgaben, an die sich das kommunistische System für gewöhnlich hält. Der deutlich kleinere Nachbar Japan hat sogar noch ambitioniertere Ziele: 200 000 Brennstoffzellenfahrzeuge sollen dort bis 2025 unterwegs sein – und 0,8 Millionen bis 2030. Den Durchbruch sollen die Olympischen Sommerspiele 2020 in Tokio bringen. Wasserstoff, so die Pläne, wird dort allgegenwärtig sein.

Die deutschen Hersteller versuchen derweil, noch immer mit ihrer Erfahrung zu punkten, allen voran Daimler. Mehr als 18 Millionen Kilometer hätten die Brennstoffzellenfahrzeuge des Konzerns – vom ersten NECAR aus dem Jahr 1994 bis zum neuen GLC F-Cell – inzwischen zurückgelegt, heißt es in Stuttgart. 36 000-mal seien die Prototypen betankt worden. Problemlos. "Das Antriebskonzept", so Daimler, "hat seine Marktreife unter Beweis gestellt." Jetzt muss der Markt das nur noch mitbekommen.