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Exklusiv: „Ich sehe Batterien nicht als Lösung für die Elektrifizierung der Welt“, sagt der führende Klimawissenschaftler Carlos Duarte
11. Oktober 2025
Von Matt Lister, Redakteur
Professor Carlos Duarte, Chefwissenschaftler von Extreme H, bei der Eröffnungsveranstaltung in Saudi-Arabien 2025. (Bild: Matt Lister / Driving Hydrogen)
In der sengenden Hitze der neuen saudischen Stadt Qiddiya traf sich Matt Lister von Driving Hydrogen bei der Eröffnungsrunde des FIA Extreme H World Cup mit Professor Carlos Duarte, Chefwissenschaftler von Extreme H (dem weltweit ersten Motorsport-Event mit Wasserstoffantrieb), um über die Rolle von Wasserstoff bei der Dekarbonisierung des Verkehrs zu sprechen und darüber, warum Batterien möglicherweise nicht die Lösung sind.
„Ich bin Wissenschaftler und beschäftige mich weltweit mit Meereswissenschaften, Wasser und Klima“, beginnt er. „Ich habe 2019 angefangen, mich mit Motorsport zu beschäftigen, als Extreme E ins Leben gerufen wurde. Als Klimawissenschaftler war ich nicht besonders begeistert, als ich das Wort Motorsport hörte – Kraftstoff verbrennen für Spaß und Lärm. Aber dann kam Extreme E mit einem ganz anderen Vorschlag: neue Technologien für nachhaltige Kraftstoffe und leise Mobilität schnell voranzutreiben.“
Er lächelt. „Also war ich sofort dabei.“
Fünf Jahre später hat sich dieses Experiment weiterentwickelt. „Bei Meeresorganismen reifen Larven durch Metamorphose zu leistungsfähigeren Lebewesen heran“, sagt er. „Extreme E durchläuft derzeit eine Metamorphose zu Extreme H.“
Von Strom zu Wasserstoff
Warum dieser Wandel? „Der Übergang zu einem neuen Energiesystem – sowohl für die Stromversorgung als auch für die Mobilität – begann mit Strom“, sagt Duarte. „Der nächste Schritt ist Wasserstoff.“
Er erklärt es wie ein Biologe. „Wasserstoff ist die Energieform der Natur. Das Verfahren, mit dem wir heute Wasserstoff aus Sonnenenergie gewinnen, ist eigentlich dasselbe, das vor etwa drei Milliarden Jahren in der Natur erfunden wurde – die Photosynthese.
Dabei wird Wasser gespalten, um Wasserstoff als Energieträger freizusetzen, der dann den gesamten Energiebedarf der Biosphäre deckt. Daher ist es nur natürlich, dass auch wir Wasserstoff nutzen.“
Das Nebenprodukt, betont er, ist Wasser – „eine sehr saubere Technologie, die tatsächlich wiederverwendet werden kann.“
Er deutet auf die rot gefärbten Tuwaiq-Berge am Horizont. „Es gibt einen Grund, warum sie orange aussehen“, sagt er. „Diese Farbe ist oxidiertes Eisen – und es ist der Fingerabdruck von orangefarbenem Wasserstoff: Wasserstoff, der auf natürliche Weise unterirdisch durch die Reaktion von Eisen mit Wasser entsteht.“
Das, sagt er, könnte alles verändern. „In den letzten zwei Jahren hat die Welt erkannt, dass es eine neue Form von Wasserstoff gibt – orangefarbenen Wasserstoff –, die zuvor noch nicht kartiert worden war.
Es ist überall in der Biosphäre vorhanden, und das Potenzial, Wasserstoff direkt aus dem Boden, aus dem Meer und aus Böden zu gewinnen, ist enorm. Wir brauchen vielleicht gar nicht all diese künstliche Technologie. Wir könnten einfach den Wasserstoff nutzen, der bereits auf natürliche Weise entsteht.
Er glaubt, dass die nächste Revolution von geologischem Wasserstoff ausgehen könnte, der so sauber wie Geothermie gewonnen wird. „Dieses Land“, sagt er und blickt über die Wüstenweide, „wird eine wichtige Rolle spielen – indem es Bohrtechnologien umfunktioniert, um Wasserstoff aus dem Land und dem Ozean zu gewinnen.“
Die Entwicklung der Wasserstoffmobilität
Die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie in den Autos selbst, so Duarte, hat sich bereits als praktikabel erwiesen. „Der Toyota Mirai kam vor etwa 13 oder 14 Jahren auf den Markt. Es wurden einige wenige verkauft, aber die Produktion wurde eingestellt, weil es nicht genügend Infrastruktur und Wasserstoffversorgung gab. Toyota war der Meinung, dass die Zeit noch nicht reif war. Aber jetzt produziert Toyota den Mirai in großem Maßstab.“
Die Herausforderung besteht nun im globalen Transport – „wie man Wasserstoff um die Welt transportiert“.
Da Wasserstoff leicht ist, erklärt er, „muss man einen anderen Träger mit höherer Energiedichte verwenden“. Er nennt Ammoniak und Methanol als die wichtigsten Kandidaten. „Ammoniak kann durch die Kopplung von Wasserstoff mit dem Haber-Bosch-Verfahren hergestellt werden, derselben Reaktion, die auch zur Herstellung von Düngemitteln verwendet wird.
„Die Infrastruktur ist bereits vorhanden, aber wir müssen vorsichtig mit Leckagen sein – Ammoniak, das in die Umwelt gelangt, kann Probleme in aquatischen Systemen verursachen, und Lachgas ist ein starkes Treibhausgas.“
Forscher an Duartes eigener König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie (KAUST) haben neue Methoden veröffentlicht, mit denen Ammoniak sicher wieder zu Stickstoffgas oxidiert werden kann. „Wir machen Fortschritte“, sagt er. „Methanol hat ebenfalls Potenzial, muss aber sorgfältig gehandhabt werden, da es sich um eine flüchtige Verbindung mit hohem Treibhauspotenzial handelt, wenn es freigesetzt wird.“
Unterdessen nimmt der Wasserstofftransport auf hoher See bereits Gestalt an. „Das erste große Wasserstoff-Brennstoffzellen-Schiff wurde im April vom Stapel gelassen – ein 200 Meter langes Schiff der Explora-Reihe von MSC“, sagt er.
„Ich war an Bord des ersten Schiffes, das mit grünem Ammoniak betrieben wurde, und es gibt bereits ein viel größeres Schiff, das mit Wasserstoff-Brennstoffzellen fährt. Wasserstoff wird also zu einer Option für große Lastwagen, Schiffe und bald auch für die Luftfahrt.“
Batterien und die Grenzen der Elektrifizierung
Ich frage den Professor nach der Rolle von Wasserstoff im Vergleich zu Batterien und warum man Wasserstoff herstellen sollte, wenn man direkt elektrifizieren kann, aber Duarte zögert nicht mit seiner Antwort. „Ich sehe Batterien nicht als Lösung für die Elektrifizierung der Welt“, sagt er.
„Die erste Herausforderung besteht darin, die Materialien so zu beschaffen und zu entsorgen, dass die Umwelt nicht beeinträchtigt wird. Der Bergbau hat Auswirkungen auf Ökosysteme. Jetzt erwägen wir den Tiefseebergbau, um Metalle für Batterien zu gewinnen – und viele Länder sind der Meinung, dass es aufgrund der unbekannten Auswirkungen auf die Tiefsee ein Moratorium geben sollte.“
Er verweist auf die Atacama-Wüste, wo Extreme E letztes Jahr ein Rennen veranstaltet hat. „Sie ist Teil des Lithium-Dreiecks – Argentinien, Chile und Bolivien –, das etwa ein Drittel des weltweiten Lithiums liefert. Die Gewinnung von Lithium aus diesen empfindlichen Ökosystemen hat schwerwiegende Auswirkungen. Sogar Flamingos sind betroffen, da sie in denselben Lebensräumen leben, in denen Lithium abgebaut wird.“
Arbeiter überprüft den Salzgehalt in einem Lithium-Verdunstungsteich in der Atacama-Wüste, Chile. (Bild: Alamy)
Dann gibt es noch das Abfallproblem. „Die Welt wird bis Ende 2030 30 Millionen Tonnen Batterieabfälle produzieren, von denen wir nicht wissen, wie wir sie recyceln sollen“, sagt er. „Eine Methode besteht darin, sie bei sehr hohen Temperaturen zu schmelzen, wodurch giftige Dämpfe entstehen. Die andere ist die Säureauflösung, bei der giftige Abfälle entstehen.“
Er macht eine Pause. „Wasserstoff ist frei von all diesen Schadstoffen. Das Ergebnis des Betriebs von Wasserstoffautos ist Wasser.“
Das Gewichtsproblem
Metallbasierte Batterien haben laut ihm einen weiteren Nachteil: ihre Dichte. „Die Odyssey 21-Fahrzeuge, die in der Extreme E eingesetzt wurden, hatten etwa 700 Kilogramm Batterien an Bord“, sagt er. „Man transportiert viel Gewicht, was die Reichweite einschränkt. Das ist ein Grund, warum sich die neuen wasserstoffbetriebenen Pioneer 25 so anders fahren.“
Er fügt hinzu, dass die begrenzte Reichweite eines der größten Hindernisse für die Einführung ist – insbesondere in Ländern wie den Vereinigten Staaten, „wo die Entfernungen sehr groß sind“.
Und auch das Gewicht hat Auswirkungen auf die Umwelt. „Wir haben gelernt, dass Reifen eine wichtige Quelle für Mikroplastik sind“, sagt er. „Als wir vor etwa drei Jahren die Werkzeuge zur Messung von Nanoplastik erhielten, stellten wir fest, dass die Hauptquelle der Reifenverschleiß war. Diese Partikel gelangen in unsere Lungen, unser Blut und sogar in unser Gehirn.“
Einer der historischen Partner von Extreme E, Continental, reagierte darauf mit der Entwicklung von Reifen aus nachhaltigeren Materialien. „Sie ersetzten Kunststoffpolymere durch organische Stoffe – Siliziumdioxid aus Reishülsen, recyceltes PET und sogar Latex aus Löwenzahn“, sagt Duarte. „In der letzten Saison bestanden etwa 40 % der Reifenmasse aus nicht-plastischen Materialien, und ihr Ziel ist es, 100 % zu erreichen. Extreme E war ein Treiber dieses Wandels, und diese Reifen werden nun auch in Nutzfahrzeugen eingesetzt.“
Es sollte jedoch angemerkt werden, dass dieses Gewichtsproblem zwar theoretisch zutrifft, die Wasserstoff-Rennwagen Pioneer 25 hier bei Extreme H jedoch schwerer sind als ihre Extreme E-Vorgänger. Sie sind aber auch größer, was bedeutet, dass mehr Material für ihre Konstruktion verwendet wurde.
Nautilus, Verne und der lange Bogen des Wasserstoffs
Wasserstoff, so Duarte, sei kein futuristisches Konzept, sondern ein altes, das endlich verwirklicht werde. „Batterien wurden Ende des 18. Jahrhunderts von Volta erfunden“, sagt er, „aber die Entwicklung von Wasserstoff als Energieträger hat viel länger gedauert, da sie große Fortschritte in Chemie und Technik erforderte.“
Er lächelt. „In Jules Vernes Roman ‚20.000 Meilen unter dem Meer‘ wurde das U-Boot Nautilus mit Strom angetrieben – und dieser Strom wurde aus Wasserstoff gewonnen, der durch die Hydrolyse von Meerwasser erzeugt wurde. Verne hat sich das vor mehr als einem Jahrhundert ausgedacht. Und genau diese Technologie wurde nun erfunden – vor gerade einmal zwei Jahren.“
Das erinnere uns daran, sagt er, dass „Elektrizität schon seit langer Zeit Teil unseres Lebens ist, Wasserstoff aber erst jetzt Realität wird.“
Sport als Katalysator
Extreme H, sagt Duarte, ist „ein Ökosystem, das die technologische Entwicklung und Partnerschaften durch etwas fördert, das Spaß macht und spannend ist – Sport.“
Er sieht den Rennsport mittlerweile als Kommunikationsinstrument. „Sport ist ein großer Einiger“, sagt er. „Er überschreitet Grenzen und erreicht die Welt jenseits der Blase der Nachhaltigkeit. Menschen, die sich normalerweise nicht mit dem Klimawandel beschäftigen, lernen etwas über die Zukunft von Kraftstoffen und Mobilität.“
Er glaubt, dass Veränderungen so beginnen – nicht mit Strategiepapieren, sondern mit Sichtbarkeit. „Bei Extreme E ging es darum, das Bewusstsein zu schärfen“, sagt er. „Bei Extreme H geht es um Technologie. Es zeigt, wie die Zukunft mit Wasserstoff tatsächlich aussieht.“
Die nächste Phase
Auf die Frage, ob Wasserstoff Batterien ersetzen oder ergänzen wird, antwortet Duarte eindeutig. „Ich sehe Batterien nicht als Lösung für die Elektrifizierung der Welt“, bekräftigt er. „Wir können die Materialien nicht abbauen und entsorgen, ohne den Planeten zu schädigen, und der Tiefseebergbau wird die Situation nur noch verschlimmern.“
Es gibt zwar alternative chemische Verfahren – „Batterien auf Graphenbasis und organische Batterien“, wie er sagt –, aber diese sind noch nicht ausgereift. „Graphen ist noch nicht kostengünstig skalierbar, und obwohl organische Batterien praktikabel und vollständig recycelbar sind, sind für die Verbesserung ihrer Leistung erhebliche Investitionen erforderlich.“
Derzeit scheint Wasserstoff die einfachere und natürlichere Lösung zu sein. „Er nutzt das, was die Natur bereits geschaffen hat, transportiert Energie auf saubere Weise und verwandelt sich nach Gebrauch wieder in Wasser.“
Als die Pioneer 25 von ihren Fahrten zurückkehren – zischend, klickend und Wasserdampf in die Wüstenluft ablassend – beobachtet Duarte sie schweigend.
„Wasserstoff“, sagt er, „ist die Währung der Energie.“
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