AVL und FZ JĂŒlich zeigen Brennstoffzellen-Energieversorgungssysteme fĂŒr Lkw

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18. September 2013

AVL und FZ JĂŒlich zeigen Brennstoffzellen-Energieversorgungssysteme fĂŒr Lkw

ZunĂ€chst fĂŒrs MilitĂ€r, dann fĂŒr den maritimen und den Lkw-Sektor (Quelle: AVL List)

ZunĂ€chst fĂŒrs MilitĂ€r, dann fĂŒr den maritimen und den Lkw-Sektor (Quelle: AVL List)


Brennstoffzellen sind fĂŒr Lastfahrzeuge ungeeignet, zumindest als Antriebsaggregat, aber bei der Bordenergieversorgung können sie sowohl zur Effizienzsteigerung als auch zur LĂ€rmreduzierung beitragen. Bislang mussten Lkw wĂ€hrend der Standzeiten den Dieselmotor laufen lassen, damit die Lichtmaschine ausreichend Strom (3 bis 10 kW) zur Versorgung der Fahrerkabine beziehungsweise der KĂŒhlaggregate erzeugt. Mitte Februar 2013 meldete das Forschungszentrum JĂŒlich, dass diese Arbeit zukĂŒnftig von einem Brennstoffzellensystem ĂŒbernommen werden kann, und wĂ€hrend der Hannover Messe prĂ€sentierte auch AVL List einen portablen Stromgenerator fĂŒr Trucks.
Das FZ JĂŒlich setzt auf Hochtemperatur-Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen, die direkt mit Diesel betrieben werden. Diese sollen eine umweltschonende, effiziente und leise Stromerzeugung ermöglichen, wenn Trucker in der Fahrerkabine ruhen und Kaffeemaschine, TV sowie Klimaanlage nutzen möchten. Diese Technik wurde eigentlich fĂŒr Flugzeuge konzipiert, könnte aber als Erstes im Lkw-Sektor zum Einsatz kommen. Wie Prof. Ralf Peters vom JĂŒlicher Institut fĂŒr Energie- und Klimaforschung erlĂ€uterte, sind die gemeinsam mit Airbus entwickelten Hilfsstromaggregate insbesondere fĂŒr amerikanische „Sleeper Trucks“ interessant, seit es in Kalifornien verboten ist, die Motoren wĂ€hrend der Fahrpausen im Leerlauf zu betreiben.
Der erste Testbetrieb der 5 kW leistenden HT-PEM-Systeme verlief im Dezember 2012 erfolgreich. Nun sollen weitere Versuche auf dem PrĂŒfstand folgen. Peters berichtete: „Wir streben den gemeinsamen Aufbau eines Demonstrationssystems fĂŒr Nutzfahrzeuge an.“
Der wichtigste Vorteil von Brennstoffzellen ist die sehr viel höhere Effizienz: Dieselmotoren kommen im Generatorbetrieb (Leerlauf) nur auf knapp zehn Prozent Wirkungsgrad, selbst wenn der Strom in Akkus zwischengespeichert wird. BZ-Systeme erreichen trotz des vorgeschalteten Reformers, der den benötigten Wasserstoff aus dem Kraftstoff extrahiert, das Vierfache. Zudem arbeiten sie nahezu gerĂ€uschlos und schadstofffrei. Prof. Werner Lehnert, Leiter der HT-PEM-Abteilung, erklĂ€rte: „Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellen tolerieren einen Kohlenmonoxidgehalt von etwa einem Prozent im Reformatgas aus der Dieselreformierung ohne grĂ¶ĂŸere Leistungseinbußen.“
DemgegenĂŒber favorisiert AVL Hochtemperaturbrennstoffzellen und verwendet dafĂŒr Stacks von Topsoe Fuel Cell aus DĂ€nemark. Der Grazer Motorenentwickler, der seit 2002 an Festoxidsystemen arbeitet, forscht an einer maximal 4 kWel leistenden, mobilen USV-Einheit. Die SOFC-APU, die fĂŒr den österreichischen Staatspreis Innovation 2013 nominiert war, wandelt Diesel mit 30 Prozent Wirkungsgrad in Strom um und kann bis zu 10 kW thermischer Leistung abgeben. Mögliche Einsatzgebiete sieht JĂŒrgen Rechberger, Entwicklungsleiter bei AVL List, neben dem Lkw-Sektor auch bei Campingfahrzeugen, kleinen Yachten sowie in ökologisch sensiblen Naturregionen. Eine erste nicht-exklusive Lizenzvereinbarung fĂŒr eine Anwendung im MilitĂ€rsektor schloss AVL bereits 2012 mit dem niederlĂ€ndischen Unternehmen HyRef Power BV. Als Zielmarke fĂŒr den Produktstart hĂ€lt Rechberger derzeit das Jahr 2016 fĂŒr realistisch.

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