Ausgabe
01
2015


Umwelt

Zukunft Wasserstoff

Prof. Dipl.-Ing. Dr. Bernhard Geringer ist Vorstand des Instituts für Fahrzeugantriebe und Automobiltechnik der TU Wien. Er gilt international als einer der renommiertesten Experten für Fahrzeug-und Motorentechnik.

Die Anstrengungen zur Verminderung des Treibhausgasausstoßes im Verkehr sind allgegenwärtig -die extrem strenge CO2-Vorgabe für Neufahrzeuge in der EU ab 2020 von lediglich 95 Gramm CO2/km oder etwa vier Liter/100 km Kraftstoffverbrauch im Flottenmittel eines Herstellers, zwingt zu neuen technischen Ansätzen. Der Fahrzeugantrieb über den Strom einerwasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle ist dafür eine sehr interessante Lösung: Kein CO2 aus dem Auspuff, sondern reines Wasser und keinerlei schädliche Abgase. Das erste Serienfahrzeug mit dieser Technik - der Hyundai ix35 FCEV, Testbericht auf den Seiten zuvor -kann seit Kurzem gekauft werden.Damit kommen auch diese Antriebe in die nähere Betrachtung hinsichtlich Antriebslösung der Zukunft.

Die Serienreife ist gegeben

Die Brennstoffzelle (kurz FC für Fuel Cell) und somit Wasserstoff (H ) als Kraftstoff sind bereits seit fast 15 Jahren in der Fachwelt intensiv diskutiert und in Form von diversen Prototypfahrzeugen von den meisten Fahrzeugherstellern vorgestellt und laufend technisch verbessert worden. Technische Problempunkte wie beispielsweise der Kaltstart bei tiefen Außentemperaturen waren anfangs sehr problematisch, auch die Lebensdauer einer solchen Brennstoffzelle war noch vor einigen Jahren als nicht ausreichend anzusehen. Diese technischen Schwierigkeiten konnten zur Zufriedenheit gelöst werden und die Technologie "Brennstoffzelle als Pkw-Antrieb" ist für die beginnende Serienproduktion verfügbar.

Es ist eine sehr zukunftsweisende Technologie -bedingt einerseits durch die Möglichkeit, nachhaltig erzeugten Strom durch Elektrolyse in umweltfreundlichen Wasserstoff zu konvertieren und somit ohne jegliche Schadstoffe, Fahrzeuge über weite Strecken antreiben zu können. Andererseits der umweltschonende Pfad: Reine Energie über einen reinen Kraftstoff zum emissionsfreienFahren zu benutzen, ist sicherlich bestechend.

Doch diesenüberzeugenden Gesamtsystemvorteilen stehen einige große Hürden aufseiten der Infrastruktur und der Ökonomie entgegen. Diese müssen zur Zufriedenheit des Autokäufers gelöst werden, denn ansonsten wird H 2 und FC zwar die Idealvorstellung für die Zukunftstechnik bleiben, aber nie zur echten Verbreitung kommen.

Es gilt, noch einige Hürden zu bewältigen

Was sind nun die Hürden, die einer schnellen Marktdurchdringung entgegen stehen? Auf Fahrzeugseite sind dies die nach wie vor sehr hohen Kosten der Herstellung einer solchen Brennstoffzelle selbst sowie der teure Fahrzeugtank für Wasserstoff. Ganz anders die Anforderungen an die Infrastruktur: Wasserstoff wird zwargroßindustriell hergestellt und im Industriemaßstab verteilt. Die derzeitige primäre Herstellung aus Erdgas ist jedoch nicht nachhaltig und es gibt keine Verteilinfrastruktur für den Verkehr. Tankstellen und Verteilsysteme (wie spezielle Lkw-Transporter oder Pipelines) müssen erst mit hohen Erstaufwendungen geschaffen werden.

Bei diesem letzten Punkt gibt es auf absehbare Zeit die größten Probleme: Endkunden sind aus bisheriger Erfahrung (siehe die schwache bisherige Akzeptanz von Erdgas) nur bereit, bei ausreichender Tankstellendichte auf einen alternativen Kraftstoff umzusteigen. Hier gibt es das klassische Henne-Ei-Problem: Wer ist bereit, in Vorleistungen zu treten? Wohlnur die Öffentlichkeit sowie überzeugte Unternehmen können hier unterstützend einspringen, um die Technologie aufzubereiten und damit marktfähig zu machen.

Das Fazit

Brennstoffzellenfahrzeuge sind seit 2014 serienreif und werden bereits ausgeliefert, in den nächsten Jahren kommen mehrere Hersteller hinzu, um das Angebot an solchen innovativen und für den Endkunden idealen Antrieben zu erweitern. Das ideale Einsatzspektrum solcher Antriebe sind mittlere und längere Strecken -bedingt durch die hohe Energiedichte von Wasserstoff, wodurch Reichweiten vonkonventionellen Fahrzeugen erzielt werden können. Die Kosten des Wasserstoffes sind denen von heutigen Kraftstoffen ähnlich. Jedoch haben Wasserstoff und die Brennstoffzelle nur dann eine Chance auf größere Verbreitung, wenn zügig die Infrastruktur ausgebaut wird und die Herstellungskosten derFahrzeuge drastisch gesenkt werden können. Die Chancen dafür sind gegeben, allerdings muss hier stetig und intensiv weitergearbeitet werden und es darf nicht die Illusion geben, dass alles schnell erfolgen kann und wird. Der Brennstoffzellen-Antrieb ist der Antrieb für die nächsten 20 bis 30 Jahre und sicherlich nicht für die nächsten 5 bis 10 Jahre. Aber wir müssen es jetzt angehen, um dann ein Antriebssystem für das nächste Jahrtausend zu haben.











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