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22.02.2016 | Betriebsstoffe | Im Fokus | Onlineartikel

Neuer Schub für Wasserstoff

Autor:
Stefan Schlott
3 Min. Lesedauer

Die Bemühungen um eine Elektrifizierung des Antriebsstrangs lassen Wasserstoff als Energieträger zurück ins Rampenlicht treten. Doch wieder einmal reichen die Projektionen weit in die Zukunft.

"Die Fahrzeugtechnik steht bereit. Der Wasserstoffantrieb ist reif, um aus der Forschungsphase herauszutreten. Für die Markteinführung ist aber Voraussetzung, dass auch die gesetzlichen Rahmenbedingungen gegeben sind und eine ausreichende Wasserstoffinfrastruktur aufgebaut wird." Dieses Zitat von Christoph Huß, damals Beauftragter des Vorstands für Verkehr und Umwelt bei BMW, stammt vom Rande der 12. Weltwasserstoff-Energiekonferenz in Buenos Aires. Das war 1998. Doch bald sollte es um Wasserstoff wieder still werden. Kooperationen zwischen Automobilherstellern und Brennstoffzellenbauern wurden in aller Stille beerdigt; Versuchstankstellen mit Zapfsäulen für Wasserstoff, wie am Münchner Flughafen, geschlossen.

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Neuen Schub für die Wasserstofftechnik bringt nun die noch immer nur teilweise gelöste Frage der Energiespeicherung für Elektrofahrzeuge. So schreibt Karl E. Noreikat im Kapitel Brennstoffzelle aus dem Buch Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs: "Bei den rein elektrischen Fahrzeugantrieben konkurrieren Batterie und Brennstoffzelle als Energiespeicher beziehungsweise -wandler. Erstere hat aktuell für den Nutzer neben den hohen Kosten bei der Anschaffung den Nachteil der geringen Reichweite. Eine Elektrifizierung des Fahrzeugantriebs durch eine Wasserstoff-Brennstoffzelle kennt diese Probleme nicht und gilt damit als idealer Fahrzeugantrieb der Zukunft."

Signifikanter Markthochlauf erst nach 2030

Wie weit diese Zukunft entfernt ist, haben das Beratungsunternehmen Ludwig-Bölkow-Systemtechnik und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Auftrag des Clusters Brennstoffzelle BW untersucht. Ihre Studie Kommerzialisierung der Wasserstofftechnologie in Baden-Württemberg geht der Frage nach, welchen Beitrag der Energieträger Wasserstoff zum Energie- und Verkehrssystem bis zum Jahr 2030 leisten und wie er aus erneuerbarem Strom hergestellt werden kann.

Für die erfolgreiche Einführung von Wasserstoff als Kraftstoff im Verkehrssektor nennt die Studie zwei grundlegende Voraussetzungen: den weiteren Ausbau des Tankstellennetzes und ein preislich attraktives Angebot an Brennstoffzellenfahrzeugen. Deshalb haben die Wissenschaftler des DLR-Instituts für Fahrzeugkonzepte, die den Verkehrsteil der Studie betreut haben, mit zwei Szenarien gearbeitet: Im konservativen Szenario erfolgt ein signifikanter Markthochlauf von Brennstoffzellenfahrzeugen erst nach 2030, während im ambitionierten Szenario im Jahr 2030 bereits 140.000 brennstoffzellenbetriebene Pkw, 6600 Lkw, bis zu 900 Stadtbusse und 50 Triebfahrzeuge auf den Straßen und Schienen Baden-Württembergs fahren.

Anspruchsvolle Fahrzeugparameter schon heute erfüllbar

Für Prof. Dr. Christian Mohrdieck, Leiter Antriebsentwicklung Brennstoffzellensystem bei Daimler, muss dies nicht so lange dauern. Im Artikel Die Brennstoffzelle kommt kräftig in Fahrt aus der ATZ 9-2015 schreibt er: "Brennstoffzellenfahrzeuge sind im Vergleich zu verbrennungsmotorischen Modellen heute schon absolut wettbewerbsfähig. Anspruchsvolle Fahrzeugparameter, wie eine Beschleunigung von unter 10 s von 0 auf 100 km/h, ein hohes Drehmoment von über 300 Nm und Leistungswerte über 150 kW sind ohne Weiteres darstellbar. Das alles bei einem Verbrauch von deutlich unter 1 kg Wasserstoff auf 100 km, was weniger als 3 l Diesel entspricht."

Wobei es durchaus Streit gibt, was die Ökobilanz von Wasserstoff angeht. Da Wasserstoff in der Natur nicht als Rohstoff vorkommt, dienen thermochemische und elektrochemische Verfahren zur Wasserstoffherstellung. "Diese Verfahren sind sehr energieintensiv", gibt Holger Watter im Kapitel Wasserstoff als Energieträger aus dem Buch Regenerative Energiesysteme zu bedenken: "Bei der ökologischen Bewertung ist deshalb die gesamte Energiekette von der Wasserstofferzeugung bis zur energetischen Nutzung zu betrachten. Dies wird leider oft jedoch nicht gemacht, sondern der Systemwirkungsgrad auf den relativ hohen Heizwert von Wasserstoff bezogen."

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