Brennstoffzellen als Lastesel

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H2-Einsatz in Müllwagen, © E-Trucks

Der Einsatz von Wasserstoff und Brennstoffzellen im Schwerlastbereich beschränkte sich bislang vornehmlich auf Testsysteme für die Bordenergieversorgung. Wobei es bei weitem nicht so ist, dass es hier bereits fertige Produkte gäbe. Auch in der Forschung und Entwicklung galt bisher die Devise, H2– und BZ-Technik könne zwar Pkw und Busse antreiben, aber nichts Schwereres. Seit jedoch Alstom mit seinem Brennstoffzellenzug bewiesen hat, dass auch Antriebseinheiten mit mehreren hundert Kilowatt im Fahrzeugsektor realisierbar sind, rückte neben dem Schienenverkehr auch der Schwerlastverkehr in den Fokus der Entwickler.

Angefangen hat es mit BZ-Systemen, wie sie der österreichische Automobilzulieferer AVL seit 2002 konstruiert und testet. Dessen Hochtemperaturbrennstoffzelle, die beispielsweise seit 2015 in Kooperation mit Plansee und der TU Wien im Christian-Doppler-Labor am Forschungszentrum Jülich erprobt wird, ist für Fernfahrer konzipiert und soll Schlafkabine und Führerhaus eines Lkw mit Strom versorgen (5 bis 10 kW). Bisher übernehmen die Bordenergieversorgung in der Regel kleine Verbrennungsmotoren, die auf einen Wirkungsgrad von zehn Prozent kommen. Mit einer SOFC könnte die Effizienz über dreimal so hoch sein.

Während der Solutrans-Messe, die vom 21. bis 25. November 2017 in Lyon stattgefunden hat, zeigte zudem der französische Anbieter von Nfz-Kühlaufbauten Lamberet den Frigovan H2 Zero Emission, ein wasserstoffbetriebenes Kühlfahrzeug.

BMVI-Studie über BZ-Lkw

Während derartige APUs bisher durchaus im Rahmen von Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsvorhaben untersucht und auch erprobt wurden, sind Brennstoffzellen als Antriebseinheiten von Lkw bislang kaum erforscht. Deswegen hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) die Studie „Brennstoffzellen-Lkw: kritische Entwicklungshemmnisse, Forschungsbedarf und Marktpotential“ in Auftrag gegeben. Sie ist Teil der wissenschaftlichen Begleitforschung der „Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie der Bundesregierung“ (MKS).

In dieser im August 2017 vorgestellten Studie stellen die Autoren des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung ISI, des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML sowie der PTV Transport Consult GmbH fest, dass H2-Modelle perspektivisch bis zu 20 Prozent des Bestandes von 3,5 bis 7,5 Tonnen schweren Lastwagen ausmachen könnten. Allerdings fahren deutlich mehr Lkw mit einem zulässigen Gesamtgewicht von über zwölf Tonnen als darunter. Bei diesen schweren Fahrzeugen sehen die Wissenschaftler nur ein Marktpotential von etwa 2 bis 3 Prozent bis zum Jahr 2030.

„Neben den USA und Deutschland nehmen China und Japan eine führende Rolle bei den FuE-Aktivitäten ein. Während in den USA und in Deutschland die Anzahl der Publikationen über BZ-Lkw stagniert, stieg diese besonders in China in den letzten Jahren an.“

BMVI-Lkw-Studie

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