Wasserstoff für Kraftfahrzeuge

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

Meine Frage:
Frage: Warum wird geplant, mit Wasserstoff per Brennstoffzelle Elektromotoren anzutreiben anstatt Wasserstoff im Verbrennungsmotor direkt zu nutzen?

Meine Ideen:
Schon vor 40 Jahren stand an der Einfahrt einer Tiefgarage (Domshof Bremen), dass Fahrzeuge mit Wasserstoff nicht hinein dürfen.

Seitdem hat die Wasserstoff-Liga nichts zustande gebracht. Nun, seitdem Tesla Ernst macht mit Elektroantrieb, kommen sie wieder raus aus ihren verschlafenen Löchern. Mit einer Idee, die noch unsinniger ist als damals.

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

Brillant · Anmeldungsdatum: 12.02.2013 Beiträge: 1973 Wohnort: Hessen

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

Ich will Deine Kentnisse über den Wasserstoffantrieb von Kraftfahrzeugen aufrischen. Das Thema ist komplexer als sich das Klein-Fritzchen vorstellt.

Nach dem die technischen Probleme gelöst sind: Da der Wassestoff unter hohem Druck (350 bar) gespeichert wird und die Moleküle sehr klein sind, bestand das Problem Tankwände darin, zu entwickeln durch die der Wasserstoff nicht diffundiert. Die Lösung ist jedoch teuer.

Die Infrastruktur zur Wasserstoffspeicherung und Verteilung ist aufwendig und teuer und eben nicht wie eine Steckdose in der Garage.

Auch bei Wasserstoff als Energieträger ist zusätzlich ein Akku als Pufferspeicher notwendig, da sich die Stromerzeugung mittels Brennstoffzelle relativ zäh regeln lässt.

Toyota, Hyundai und Mercedes bieten PKW mit Brennstoffzelle an. Allerdings nicht zu volkstümlichen Preisen.

Toyota Mirai und Huyndai Nexo ab 77.000 Euro, Mercedes GLC F-Cell nur Miete.

In vielen Kommunen wie z. Bsp. Köln, Wuppertal, London ... werden im ÖPNV Busse mit Brennstoffzellenantrieb eingesetzt.

Der Vorteil liegt in höher Reichweite - die Energiedichte von Wasserstoff ist sehr hoch - und einer Tankzeit von wenigen Minuten.

Der Wirkungsgrad ist eine Frage der Definition. Betrachtet man "Well to Wheel" liegen die Wirkungsgrade aller Antriebsarten ausser Benzinern in ähnlicher Grössenordnung (um die 60 KWh/100 km). Beim CO2 Ausstoss sind die nicht fossilen Energträger nur dann günstiger, wenn die Energie regenerativ erzeugt wird.

Für den praktischen Gebrauch ist ein PKW Antrieb mit Brennstoffzelle gegenüber dem Batterieantrieb vorteilhafter: Hohe Reichweite und schnelle Tankzeiten, wenn da nicht die Kosten wären ...

Die von den Herstellern von batteriegetriebenen PKW angegebenen Ladezeiten und REichweiten sind stark geschönt: Es wird immer die Ladezeit z. Bsp. 40 Minuten am Supercharger für 80% der Batteriekapazität angegeben und verschwiegen, dass die restlichen 20% nochmal solange dauern und praktischen Reichweiten selbst in der Oberklasse bei unter 400 km liegen. Für Langstrecken muss man viel Zeit und Geduld (Kinder...) haben.

Es ist also nichts verschlafen worden. Die Technologie ist vorhanden, es dauert eben, bis sich so etwas durchsetzt.

PS
Sogar deutsche U-Boote sind mit Brennstoffzellenantrieb ausgestattet.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Aber hier ging es doch um den Vergleich: Verbrenner-Motor-Auto mit Wasserstoff betrieben (wie es schon vor Jahrzehnten Umbauten von normalen Verbrennern als Prototypen gab) und Wasserstoff-Brennstoffzellen betriebene Autos. Nicht zwischen Wasserstoff-Brennstoffzelle und Elektroauto.

Ansonsten hat so ein Tesla (zumindest die mit großer Batterie) schon eine Reichweite von auch real deutlich über 400km und keiner lädt die Batterie unterwegs über die 80% auf. Das macht man höchstens mal zu Hause, wenn man weiß, dass man am nächsten Tag eine lange Strecke fahren muss. Deshalb ist die Ladezeit für die 80%-100% eher irrelevant, weil in der Praxis nie benutzt...

Sonst ist ja das Hauptargument im Vergleich Wasserstoff-BZ zu Batterie-Auto hauptsächlich die deutlich schlechtere Gesamteffizienz auf dem Weg von der Energieerzeugung bis zum Antrieb auf die Straße. Die ist beim reinen Batterie-Auto um die 3-mal besser (je nachdem, welche Studie man liest) als bei Wasserstoff-BZ. Da wird dann immer gesagt, nur der überschüssige regenerative Strom soll durch Elektrolyse in Wasserstoff gespeichert werden, der sonst gar nicht verwendet werden könnte. Ich bezweifle aber, dass wir in absehbarer Zukunft so viel Überschuss regelmäßig haben können, um einen Großteil der Autoflotte damit versorgen zu können. Bei manchen Anwendungen hat es aber durchaus Vorteile, wie z. B. bei LKW und vielleicht auch irgendwann Flugzeugen oder so. Vielleicht auch Schiffe.

Gruß
Marco