Forscher der TH OWL: „Wasserstoffmotoren sind kein Problem“

Lemgo. Vor zehn Jahren waren E-Autos im Straßenverkehr noch eine Seltenheit und fielen nicht weiter auf. Allenfalls das wie ein Kabinenroller anmutende Modell von Renault, das auf den klangvollen Namen „Twizy“ hörte, fiel bedingt durch seine besondere Form auf und blieb im Gedächtnis.

Diese Situation hat sich 2026 grundlegend geändert. Die Fahrzeuge mit dem „E“ im Kennzeichen sind überall gegenwärtig, vom Kleinwagen bis zum Bus und mittlerweile auch vereinzelt als Lkw. Das ist kein Gefühl, sondern messbar: Laut einer Meldung auf tagesschau.de vom 6. Januar 2026 wurden allein 2025 rund 545.000 neue E-Pkw zugelassen bei 2,9 Millionen Neuzulassungen insgesamt. Die Entscheidung und damit die Entwicklung scheint besiegelt, batteriegespeiste Elektrofahrzeuge sind das Mobilitätskonzept der Zukunft, das sich durchgesetzt hat – oder?

BMW mit ehrgeizigem Ziel

Das sieht man in München anders. Dort verkündete BMW im vergangenen Jahr gemeinsam mit Toyota, bis 2028 ein Serienfahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb (also einfach gesagt Wasserstoffantrieb) zur Marktreife zu entwickeln, wie die dpa im Dezember 2025 vermeldete. Konkret soll ab dem genannten Zeitpunkt eine Version der neuesten Modellgeneration des X5 mit diesem alternativen Antrieb fahren.

Moment mal, Wasserstoff? Noch im November 2024 kommentierte der ZDF-Redakteur Lothar Becker, Wasserstoffantriebe seien nicht konkurrenzfähig zu Verbrennern oder E-Fahrzeugen, da die Herstellung des Wasserstoffs zu energieintensiv sei – den Strom könne man ja auch gleich in ein BEV (Battery Electric Vehicle; zu deutsch: batteriebetriebenes Elektrofahrzeug) laden.

Den „Tod“ des Wasserstoff-Autos vermeldeten im Juli 2025 auch „Die Zeit“ und das Branchen-Onlinemagazin „ Autohaus.de “, um nur zwei weitere Beispiele zu nennen. Was bewegt BMW nun dazu, es trotzdem zu versuchen?

„So etwas würden die nicht ankündigen, wenn sie es dann nicht umsetzen“, ist sich Ingenieur Prof. Dr. Andreas Paa sicher. Er ist Dozent und Leiter des Labors für Verbrennungsmotoren & Mechatronik an der TH OWL in Lemgo. BMW habe bereits Erfahrung mit direkter Verbrennung von Wasserstoff. „Dass BMW Wasserstoff kann, haben sie schon gezeigt, als sie vor 20 Jahren eine Kleinserie von 200 Stück ihres Models 750 mit Wasserstoffverbrenner erfolgreich gefertigt haben“, erklärt Paa weiter. Rein technisch sei die Technologie auch kein Hexenwerk mehr.

TH OWL: Vielfältige Forschung und Projekte zu Wasserstoff

Das beweist die TH selbst. Aktuell rüstet das Formula Student Racing-Team der Hochschule mit Unterstützung des Herstellers Bosch einen Motor auf Wasserstoff um. Dieses Beispiel zeigt, dass es in der Industrie bereits das entsprechende Know-how gibt, Wasserstoffmotoren zu bauen.

Auch darüber hinaus wird in vielen weiteren Bereichen an der TH am Wasserstoff geforscht. „Ein Kollege beschäftigt sich mit dem Thema Speicherung“, weiß Andreas Paa. Und dann ist da natürlich noch die Wasserstofferzeugung der Initiative „KraftwerkLand“ der Technischen Hochschule, die ein gleichnamiges Speicherkraftwerk in Dörentrup betreibt, wo unter anderem Wasserstoff produziert wird und an Möglichkeiten geforscht wird, wie man ihn speichern kann.

Das umfangreichste Projekt ist derzeit der Bau des Mobilitätszentrum UrbanLand (MZL) am Innovation Campus Lemgo. Das MZL ist eine durch das Bundesministerium für Verkehr mit 18 Millionen Euro geförderte Forschungsinfrastruktur. Das neue Forschungsgebäude beinhaltet u. a. eine umfangreiche Prozessanlage zur Forschung an Wasserstofftechnologien.

Wasserstoffantrieb per Brennstoffzelle

Zwei Funktionsprinzipien sind bei Wasserstoffantrieben bekannt. Zum einen – davon haben bestimmt die meisten schon gehört – wäre da die Brennstoffzelle. Hier treibt der Wasserstoff, der in die Zelle strömt, den Motor nicht direkt an. Ganz grob gesagt, wird vielmehr eine biochemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff genutzt, um Strom zu erzeugen, der in eine Batterie gespeist wird, die wiederum einen Elektromotor antreibt.

Die Reaktion erfolgt in der zweigeteilten Zelle durch eine Diffusion. Der Wasserstoff und der Sauerstoff sind voneinander getrennt durch eine dünne Membran, durch die der Wasserstoff auf die Seite des Sauerstoffs diffundiert. Ein kleiner Nachteil an dieser Methode kann der Reinheitsgrad des Wasserstoffs sein. Weist dieser auch nur eine kleine Verunreinigung auf, lässt die Diffusionsleistung der Membran schnell nach. Die unbedingte Reinheit des Wasserstoffs macht ihn aber auch entsprechend teuer.

Wasserstoffantrieb nach dem Prinzip Dieselmotor

Weit weniger bekannt ist, dass Wasserstoff auch direkt in Motoren genutzt werden kann. Dafür ist keine revolutionäre Technik nötig, das Prinzip gleicht einem herkömmlichen Verbrenner, der mit Benzin betrieben wird. „Ein Wasserstoffmotor kann immer nur mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch betrieben werden, das durch einen Funken entzündet wird. Das Prinzip des Dieselmotors, der durch Kompression zündet, funktioniert mit Wasserstoff nicht“, erklärt Andreas Paa.

Der Dieselmotor bietet aber in einem anderen Punkt eine wichtige Vorlage, nämlich in seiner grundlegenden robusten Konstruktion. Denn bei der Verbrennung des Wasserstoff-Luft-Gemischs entsteht ein großer Druck, ähnlich wie bei einem Dieselmotor.„Ein Motor, der direkt Wasserstoff verbrennt, wird also eine Mischung aus Benzin- und Dieselbauweise sein“, betont Paa.

Antriebstechnik: Die Mischung macht’s

Aber ist Wasserstoff eine echte Alternative zum Verbrenner, ähnlich wie die Elektroautos? Das bejaht Andreas Paa nur teilweise. „Ich denke eher, dass es zukünftig auf eine Mischung aus verschiedenen Antriebsarten ankommt, um Mobilität und die Reduktion des CO2-Ausstoßes gleichermaßen zu erreichen“, führt der Experte aus. Dabei stehen zwei Aspekte im Mittelpunkt, die mit den technischen Fragen eines Antriebs nur am Rand zu tun haben, in der Gesamtbetrachtung jedoch überaus bedeutsam sind: die Speicherung und der Transport der alternativen Kraftstoffe.

Mehrere Kraftstoffe parallel

Hier schneidet Wasserstoff im Vergleich nicht schlecht ab. Das wird am folgenden Beispiel deutlich: Strom kann per regenerativer Erzeugung wie Photovoltaik am besten und günstigsten in den Staaten entlang der Äquatorlinie gewonnen werden, erläutert Andreas Paa. „Der Strom muss per Leitung zu uns transportiert werden. Dabei entstehen Leitungs- und Wandlungsverluste, von rund 6 Prozent je 1000 Kilometer, die zu den Verlusten im deutschen Verbundnetz und den Ladeverlusten hinzukommen“, so der Ingenieur. Dies sei technisch bedingt.

Zudem sind die Kosten zum Ausbau der Elektroinfrastruktur – zum Beispiel das Verlegen von Erdkabeln bis hin zum Ortsnetzausbau – sehr teuer. Dies sei bei Wasserstoff nicht so, der durch eine Pipeline gepumpt werden könne. Zwar braucht Wasserstoff einen entsprechenden Energieeinsatz (Strom) bei der Erzeugung, aber diesem Verlust wirken geringere Transportverluste und kostengünstige Stromgewinnung in Äquatornähe entgegen.

Verlustfrei tanken

Auch beim Tanken in ein Fahrzeug gibt es, anders als beim E-Auto, keine Verluste, zudem geht es schneller. „Allerdings braucht man zum Transport von Wasserstoff Rohre aus hochwertigem Stahl, was ebenfalls die Kosten in die Höhe treibt. Stahl von ungeeigneter Qualität wird durch den Wasserstoff spröde, bricht also leicht. E-Fuels hingegen brauchen auch einen hohen Energieeinsatz zur Erzeugung, hier ist aber die Infrastruktur theoretisch voll da, da man die bestehenden Anlagen für Benzin und Diesel nutzen könnte. Doch auch die Frage nach Versorgungssicherheit (z.B. die Verletzbarkeit von Pipelines) und strategischer Unabhängigkeit müssen bei allen neuen Treibstoffen – auch Strom – mitgedacht werden.

In Sachen Wasserstoff ist Andreas Paa sicher: „Am Ende wird sich wie immer das durchsetzen, was am wirtschaftlichsten und am praktischsten ist.“ Das hänge auch von individuellen Bedürfnissen ab. „Es ist davon auszugehen, dass die Zukunft vielfältiger wird“, so Paa.