Wasserstoff - das Gold der Zukunft?
Eine Schlüsselrolle für die Suche nach dem sogenannten Null-Emissions-Fahrzeug spielt Wasserstoff. Um dieses Element als Treibstoff nutzen zu können gibt es für die Automobilhersteller zwei Konzepte:
- Den Antrieb eines Fahrzeuges durch die direkte Verbrennung von Wasserstoff in einem Verbrennungsmotor
- Die Produktion von Strom aus Wasserstoff in Brennstoffzellen, die einen Elektromotor versorgen. Welches dieser Konzepte sich letztendlich durchsetzt ist nicht das Entscheidende. Die meisten Hersteller setzen auf die umweltfreundliche Brennstoffzelle. Sie fungiert als Energiewandler, der aus Wasserstoff Energie für einen Elektromotor erzeugt. Die Entwicklung der früher riesigen Brennstoffzelle geht mit großen Schritten voran. Die Zelle wird immer kleiner, der Antrieb immer schneller. Die Hersteller tüfteln fleißig an serienreifen Brennstoffzellen-Fahrzeugen und hoffen sie gegen Ende des Jahrzehnts auf den Markt bringen zu können.
Es gibt schon jetzt eine ganze Menge Autos, die mit Wasserstoff im Tank unterwegs sind. Fast alle deutschen Hersteller haben schon eine fahrbare Studie. Und die Japaner sitzen ihnen dicht im Nacken.Wasserstoff reagiert sowohl in Brennstoffzellen als auch bei direkter Verbrennung mit Sauerstoff zu reinem Wasser und setzt eine hohe nutzbare Energie frei, ohne dabei wie fossile Energieträger Kohlendioxid (CO2) zu emittieren. Gebunden in Wasser ist Wasserstoff zudem durch den geschlossenen Wasserkreislauf auf unserem Planeten theoretisch in unbegrenzter Menge vorhanden. Dadurch kann es nicht wie bei fossilen Brennstoffen zu einer Ressourcenverknappung kommen. Und schon Jules Verne sagte 1874:"Das Wasser ist die Kohle der Zukunft. Die Energie von morgen ist Wasser, das durch elektrischen Strom zerlegt worden ist. Die so zerlegten Elemente des Wassers, Wasserstoff und Sauerstoff, werden auf unabsehbare Zeit hinaus die Energieversorgung der Erde sichern."
Vollgas mit Wasserstoff
Hondas Brennstoffzellen-Auto FCX, von dem gegenwärtig 20 Fahrzeuge bei Behörden und Unternehmen in Nordamerika und Japan einen Praxistest durchlaufen, hat seine Kältetauglichkeit - bislang bereits bei Temperaturen um den Gefrierpunkt eine Schwachstelle in der Brennstoffzellen-Technologie - erstmals auch in Europa unter Beweis gestellt. Bei Testfahrten verrichtete der FCX bei Temperaturen von -16 Grad brav seinen Dienst. Schlüssel für diesen Erfolg ist eine von Honda entwickelte Membran, die die zur Stromerzeugung notwendige Reaktion von Wasserstoff- und Sauerstoff-Ionen auch bei einer Temperatur von bis zu -20 Grad Celsius ermöglicht.
Das erste Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle aus der Entwicklung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart hat seine Testfahrt erfolgreich absolviert. Das Fahrzeug, ursprünglich ein Elektro-Stadtfahrzeug, wurde mit zwei PEFC-Niederdruck-Brennstoffzellenstapeln ausgerüstet. Zusammen erzeugen diese etwa 23 Kilowatt elektrische Energie.
Das DLR-Automobil wurde als Hybrid-Fahrzeug realisiert. Dies bedeutet, dass die Brennstoffzellenstapel mit einer Batterie parallel geschaltet wurden und dass so die Brems-Energie zurückgewonnen werden kann.
Audi A2 alloy bodyDer kleine Audi mit Wasserstoffantrieb läuft 175 km/h, beschleunigt von 0 auf 100 km/h in 10 Sekunden und ist mit einer Ballard PEM fuel cell mit 66 kW und einer 38 kW NiMH Batterie ausgerüstet.
GM Sequel
Der Sequel, der in seinen Abmessungen etwa dem Cadillac SRX entspricht, kommt mit einer Wasserstoff-Füllung bis zu 500 Kilometer weit und beschleunigt in etwa zehn Sekunden auf Tempo 100 km/h.
Ford Focus C-Max H2
Das Versuchsfahrzeug tankt komprimierten Wasserstoff, der in drei Tanks bei 350 bar gespeichert wird - zwei befinden sich im Kofferraum, der dritte ist im Heck am Fahrzeugunterboden installiert. Zwei Druckminderer sorgen dafür, dass der Wasserstoff bis zum Motoreinlass auf 5,5 bar reduziert wird.
Die drei Tanks fassen insgesamt 119 Liter. Dies entspricht 2,75 Kilogramm Wasserstoff. Damit erzielt der Ford Focus C-MAX mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor eine Reichweite von ungefähr 200 Kilometer.
Opel HydroGen 3 liquid
Der Wasserstoff-Opel basiert auf dem Zafira und leistet 94 kW. Er beschleunigt von 0 auf 100 km/h in 16 Sekunden und läuft 160 km/h Spitze. Reichweite: 400 km.
Hyundai Tucson FCEV
Der “Tucson“ ist etwas kleiner und leichter als der bereits existierende “Santa Fe“ FCEV. Mit einer Tankfüllung (152 Liter Wasserstoff) kommt der Tucson etwa 300 Kilometer weit. Er wird von einem 80 kW Elektromotor angetrieben. Die Brennstoffzelle im Tucson verfügt über besonders gute Starteigenschaften auch bei Minusgraden.
VW Touran HY Motion
Der Prototyp des Touran Hy-Motion holt sich die nötige Energie für einen 80 kW starken Elektromotor aus einer Brennstoffzelle. Der spezielle Tank fasst 1,9 kg Wasserstoff. In Verbindung mit dem Elektromotor kann so eine Reichweite von rund 160 Kilometern erzielt werden. Der nahezu
geräusch- und vibrationslos sowie völlig emissionsfrei arbeitende Motor beschleunigt den Touran in 14 Sekunden auf 100 km/h und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h.
BMW H2R
Der “H2R“ wird von einem 6-Liter-12-Zylinder-Motor mit 210 KW (286 PS) angetrieben. Dieser beschleunigt den Prototypen in circa 6 Sekunden auf Tempo 100 und weiter bis zu der Spitzengeschwindigkeit von 302,4 km/h. Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor basiert auf dem Ottomotor des BMW 760i und verfügt damit über moderne Technologien wie die vollvariable Ventilsteuerung.
Toyota Fine-S
Toyota zeigt mit dem Konzeptfahrzeug Fine-S einen gedrungenen, schnittigen und schon im Stand sehr forsch wirkenden Sportwagen mit Brennstoffzellenantrieb. Das 4,41 Meter lange Auto soll zeigen, welches Potenzial in der Gestaltung von Brennstoffzellenfahrzeugen steckt. Allradantrieb, langer Radstand und niedriger Schwerpunkt garantieren sehr gute Fahreigenschaften.
Mitsubishi Nessie, V8 - ICE, 2.5 litre
Die 4,60 Meter lange Offroad-Studie beherbergt unter der Motorhaube ein voluminöses V8-Aggregat. Doch statt Benzin verbrennt dieser Antrieb Wasserstoff. Die restliche Antriebstechnik ist hingegen konventionell: Ein Automatikgetriebe leitet die Motorkraft an alle vier Räder weiter.
DaimlerChrysler F-Cell B-Klasse
Die neue Mercedes-Benz B-Klasse „F-Cell“* erweitert die Familie der Brennstoffzellenfahrzeuge um das Segment der Sports-Tourer. Der drehmomentstarke Elektromotor wird über 100 kW leisten, das sind 35 kW mehr als das Triebwerk der Vorgängergeneration, der A-Klasse „F-Cell“.
Bereits seit Anfang der 90er Jahre arbeiten Forscher und Ingenieure bei DaimlerChrysler an der Umsetzung dieser Technologie im Automobil. 1994 wurde mit dem NECAR 1 das erste Brennstoffzellenfahrzeug vorgestellt, danach folgten mehr als 20 Forschungsfahrzeuge und Prototypen.
Das sind doch gute Aussichten, die Industrie müsste nur noch etwas schneller vorrann arbeiten.
Info aus den Nachrichten 2007
- Den Antrieb eines Fahrzeuges durch die direkte Verbrennung von Wasserstoff in einem Verbrennungsmotor
- Die Produktion von Strom aus Wasserstoff in Brennstoffzellen, die einen Elektromotor versorgen. Welches dieser Konzepte sich letztendlich durchsetzt ist nicht das Entscheidende. Die meisten Hersteller setzen auf die umweltfreundliche Brennstoffzelle. Sie fungiert als Energiewandler, der aus Wasserstoff Energie für einen Elektromotor erzeugt. Die Entwicklung der früher riesigen Brennstoffzelle geht mit großen Schritten voran. Die Zelle wird immer kleiner, der Antrieb immer schneller. Die Hersteller tüfteln fleißig an serienreifen Brennstoffzellen-Fahrzeugen und hoffen sie gegen Ende des Jahrzehnts auf den Markt bringen zu können.
Es gibt schon jetzt eine ganze Menge Autos, die mit Wasserstoff im Tank unterwegs sind. Fast alle deutschen Hersteller haben schon eine fahrbare Studie. Und die Japaner sitzen ihnen dicht im Nacken.Wasserstoff reagiert sowohl in Brennstoffzellen als auch bei direkter Verbrennung mit Sauerstoff zu reinem Wasser und setzt eine hohe nutzbare Energie frei, ohne dabei wie fossile Energieträger Kohlendioxid (CO2) zu emittieren. Gebunden in Wasser ist Wasserstoff zudem durch den geschlossenen Wasserkreislauf auf unserem Planeten theoretisch in unbegrenzter Menge vorhanden. Dadurch kann es nicht wie bei fossilen Brennstoffen zu einer Ressourcenverknappung kommen. Und schon Jules Verne sagte 1874:"Das Wasser ist die Kohle der Zukunft. Die Energie von morgen ist Wasser, das durch elektrischen Strom zerlegt worden ist. Die so zerlegten Elemente des Wassers, Wasserstoff und Sauerstoff, werden auf unabsehbare Zeit hinaus die Energieversorgung der Erde sichern."
Vollgas mit Wasserstoff
Hondas Brennstoffzellen-Auto FCX, von dem gegenwärtig 20 Fahrzeuge bei Behörden und Unternehmen in Nordamerika und Japan einen Praxistest durchlaufen, hat seine Kältetauglichkeit - bislang bereits bei Temperaturen um den Gefrierpunkt eine Schwachstelle in der Brennstoffzellen-Technologie - erstmals auch in Europa unter Beweis gestellt. Bei Testfahrten verrichtete der FCX bei Temperaturen von -16 Grad brav seinen Dienst. Schlüssel für diesen Erfolg ist eine von Honda entwickelte Membran, die die zur Stromerzeugung notwendige Reaktion von Wasserstoff- und Sauerstoff-Ionen auch bei einer Temperatur von bis zu -20 Grad Celsius ermöglicht.
Das erste Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle aus der Entwicklung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart hat seine Testfahrt erfolgreich absolviert. Das Fahrzeug, ursprünglich ein Elektro-Stadtfahrzeug, wurde mit zwei PEFC-Niederdruck-Brennstoffzellenstapeln ausgerüstet. Zusammen erzeugen diese etwa 23 Kilowatt elektrische Energie.
Das DLR-Automobil wurde als Hybrid-Fahrzeug realisiert. Dies bedeutet, dass die Brennstoffzellenstapel mit einer Batterie parallel geschaltet wurden und dass so die Brems-Energie zurückgewonnen werden kann.
Audi A2 alloy bodyDer kleine Audi mit Wasserstoffantrieb läuft 175 km/h, beschleunigt von 0 auf 100 km/h in 10 Sekunden und ist mit einer Ballard PEM fuel cell mit 66 kW und einer 38 kW NiMH Batterie ausgerüstet.
GM Sequel
Der Sequel, der in seinen Abmessungen etwa dem Cadillac SRX entspricht, kommt mit einer Wasserstoff-Füllung bis zu 500 Kilometer weit und beschleunigt in etwa zehn Sekunden auf Tempo 100 km/h.
Ford Focus C-Max H2
Das Versuchsfahrzeug tankt komprimierten Wasserstoff, der in drei Tanks bei 350 bar gespeichert wird - zwei befinden sich im Kofferraum, der dritte ist im Heck am Fahrzeugunterboden installiert. Zwei Druckminderer sorgen dafür, dass der Wasserstoff bis zum Motoreinlass auf 5,5 bar reduziert wird.
Die drei Tanks fassen insgesamt 119 Liter. Dies entspricht 2,75 Kilogramm Wasserstoff. Damit erzielt der Ford Focus C-MAX mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor eine Reichweite von ungefähr 200 Kilometer.
Opel HydroGen 3 liquid
Der Wasserstoff-Opel basiert auf dem Zafira und leistet 94 kW. Er beschleunigt von 0 auf 100 km/h in 16 Sekunden und läuft 160 km/h Spitze. Reichweite: 400 km.
Hyundai Tucson FCEV
Der “Tucson“ ist etwas kleiner und leichter als der bereits existierende “Santa Fe“ FCEV. Mit einer Tankfüllung (152 Liter Wasserstoff) kommt der Tucson etwa 300 Kilometer weit. Er wird von einem 80 kW Elektromotor angetrieben. Die Brennstoffzelle im Tucson verfügt über besonders gute Starteigenschaften auch bei Minusgraden.
VW Touran HY Motion
Der Prototyp des Touran Hy-Motion holt sich die nötige Energie für einen 80 kW starken Elektromotor aus einer Brennstoffzelle. Der spezielle Tank fasst 1,9 kg Wasserstoff. In Verbindung mit dem Elektromotor kann so eine Reichweite von rund 160 Kilometern erzielt werden. Der nahezu
geräusch- und vibrationslos sowie völlig emissionsfrei arbeitende Motor beschleunigt den Touran in 14 Sekunden auf 100 km/h und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h.
BMW H2R
Der “H2R“ wird von einem 6-Liter-12-Zylinder-Motor mit 210 KW (286 PS) angetrieben. Dieser beschleunigt den Prototypen in circa 6 Sekunden auf Tempo 100 und weiter bis zu der Spitzengeschwindigkeit von 302,4 km/h. Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor basiert auf dem Ottomotor des BMW 760i und verfügt damit über moderne Technologien wie die vollvariable Ventilsteuerung.
Toyota Fine-S
Toyota zeigt mit dem Konzeptfahrzeug Fine-S einen gedrungenen, schnittigen und schon im Stand sehr forsch wirkenden Sportwagen mit Brennstoffzellenantrieb. Das 4,41 Meter lange Auto soll zeigen, welches Potenzial in der Gestaltung von Brennstoffzellenfahrzeugen steckt. Allradantrieb, langer Radstand und niedriger Schwerpunkt garantieren sehr gute Fahreigenschaften.
Mitsubishi Nessie, V8 - ICE, 2.5 litre
Die 4,60 Meter lange Offroad-Studie beherbergt unter der Motorhaube ein voluminöses V8-Aggregat. Doch statt Benzin verbrennt dieser Antrieb Wasserstoff. Die restliche Antriebstechnik ist hingegen konventionell: Ein Automatikgetriebe leitet die Motorkraft an alle vier Räder weiter.
DaimlerChrysler F-Cell B-Klasse
Die neue Mercedes-Benz B-Klasse „F-Cell“* erweitert die Familie der Brennstoffzellenfahrzeuge um das Segment der Sports-Tourer. Der drehmomentstarke Elektromotor wird über 100 kW leisten, das sind 35 kW mehr als das Triebwerk der Vorgängergeneration, der A-Klasse „F-Cell“.
Bereits seit Anfang der 90er Jahre arbeiten Forscher und Ingenieure bei DaimlerChrysler an der Umsetzung dieser Technologie im Automobil. 1994 wurde mit dem NECAR 1 das erste Brennstoffzellenfahrzeug vorgestellt, danach folgten mehr als 20 Forschungsfahrzeuge und Prototypen.
Das sind doch gute Aussichten, die Industrie müsste nur noch etwas schneller vorrann arbeiten.
Info aus den Nachrichten 2007
Kommentare