Neue Ideen beleben den alten Traum von der Brennstoffzelle
40. Internationales Wiener Motorensymposium: Fokus der Weiterentwicklung wandert vom Einsatz im Pkw auf Transportfahrzeuge und stationäre Speichersysteme.
Völlig neue Aufgabengebiete für Brennstoffzellen, seit Jahrzehnten Hoffnungsträger für eine zukünftige emissionsfreie Mobilität, die Wasserstoff und Sauerstoff in elektrische Energie umwandelt, zeichnen sich ab. Experten sprachen Donnerstag Nachmittag beim Internationalen Wiener Motorensymposium von Veränderungen in den künftigen Einsatzbereichen von Brennstoffzellen, die eine Anpassung der Entwicklung erforderten. Bisher lag der Fokus der Brennstoffzelle auf dem Einsatzbereich im Pkw, doch die zunehmende Verschärfung der Gesetzgebungen zu CO2-Emissionen im Transportbereich erfordere zukünftig alternative Antriebskonzepte auch im Nutzfahrzeugbereich, erklärte Prof. Dr. Christian Mohrdieck, CEO Mercedes-Benz Fuel Cell GmbH, in seinem Vortrag. Speziell im Schwerlastverkehr mit hohen Anforderungen hinsichtlich Leistung, Nutzlast und Reichweite passe die Brennstoffzelle dank ihrer Eigenschaften als alternativer Antrieb besonders gut. Auch beim Van und Stadtbussen sei die Brennstoffzelle als alternativer Antrieb interessant.
Brennstoffzellen können, abgesehen vom mobilen Bereich, auch stationär eingesetzt werden und damit ein Speicherproblem für elektrische Energie lösen. So führt der sukzessive Ausbau der regenerativ erzeugten Energien, wie z.B. Solar- und Windenergie, dazu, dass immer größere Kapazitäten nicht genutzt werden können, da sich die Stromerzeugung und der Bedarf nicht synchronisieren lassen. Deshalb wird nach Speichertechnologien gesucht, die es ermöglichen Energiespitzen zu puffern. Die Speicherung elektrischer Energie in diesen Dimensionen (große Mengen, längere Zeiträume) ist in Batterien nicht zielführend. Auch die Umwandlung in synthetische Kraftstoffe ist noch teuer und weniger energieeffizient. Eine Umwandlung der elektrischen Energie in Wasserstoff erscheint dagegen sinnvoll. In diesem Fall könnte der Energieträger Wasserstoff vielfältig genutzt werden – zum einen für die Rückverstromung ins Netz mittels Brennstoffzellen, zum anderen als Treibstoff für Brennstoffzellenfahrzeuge, führte Prof. Mohrdieck in seinem Vortrag aus. Insbesondere der Ansatz einer modularen Bauweise der Kernelemente einer Brennstoffzelle ermöglicht ein breites Anwendungsgebiet vom PKW über die NFZ bis hin zu stationären Einsätzen.
AVL: Massiv beschleunigte Entwicklung von Brennstoffzellen.
Von einer „massiv beschleunigten Entwicklung von Brennstoffzellen, die systematische Entwicklungsprozesse, Methoden und Werkzeuge“ bedinge, berichtete Donnerstag auch Dipl.-Ing. Jürgen Rechberger von der Grazer AVL List GmbH in seinem Vortrag beim Internationalen Wiener Motorensymposium. Als ein global führendes Unternehmen in der Antriebsstrangentwicklung und von zugehörigen Testsystemen beschäftige sich AVL intensiv mit Testlösungen für Brennstoffzellen auf allen Ebenen von Zell-, Stack-, System- bis Antriebsstrang. So wurde in Graz speziell ein hochdynamischer Brennstoffzellensystem-Teststand entwickelt, mit integrierter Klimakammer, Medienkonditionierung und vereinfachter Höhensimulation, der hochdynamische Prüfläufe von Brennstoffzellensystemen unter möglichst realitätsnahen Umweltbedingungen erlaube. Ebenso werden Entwicklungswerkzeuge wie Berechnungsprogramme, Testprozeduren und ganze Konzeptfahrzeuge von diesem weltweit agierenden Entwicklungsdienstleister für den Brennstoffzellenantrieb geschaffen.
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