„Next Generation Fuel Cell Stack“, © GM
Japan unterstützt nach wie vor uneingeschränkt die Integration von Wasserstoff in den nationalen Energiemix und sucht dafür in Europa und – in geringerem Maße auch in den USA – nach Unterstützung bei Entwicklungsaktivitäten sowie nach neuen Märkten. Dort ansässige Heizgerätehersteller haben bereits europäische Partner gefunden und können dadurch an FCH-JU-Fördergeldern teilhaben. Jetzt versucht Toyota im Automobilsektor die Brennstoffzelle zu etablieren und hat im Stillen bereits Netze auf höchstem Niveau aufgebaut, um einen internationalen Firmenzusammenschluss ins Leben zu rufen. Herausgekommen ist der Hydrogen Council, der sich im Januar 2017 in Davos vorstellte.
Wenn es tatsächlich gelingt, die Firmen-Chefs der beteiligten Unternehmen ganz für dieses Thema zu gewinnen, könnte das ein wesentlicher Schritt in Richtung Wasserstoff in diesem Jahr sein. Allerdings ist noch kein US-amerikanisches Unternehmen beteiligt. Dies kann sich aber noch ändern.
Fahrzeugentwicklung
Vor etwa einem Jahr präsentierte Honda die neuste Version des Fuel Cell Clarity, lieferte jedoch zunächst nur recht wenige Fahrzeuge aus. Voraussichtlich dürfte es 2020 einen vehementeren Kommerzialisierungsvorstoß geben, dann mit der Vorgabe, das Fahrzeug zu einem „erschwinglichen Preis“ anzubieten. Um dies realisieren zu können, kooperieren Honda und General Motors seit 2013 auf der Forschungs- und Entwicklungsschiene. Im Januar 2017 verkündeten die beiden Autobauer nun die Formierung eines Joint Manufacturing Ventures: Fuel Cell System Manufacturing, LLC. Dieses neue Gemeinschaftsunternehmen soll zukünftig BZ-Systeme mit einem neuen Stack (s. Abb. 1) in einer bereits bestehenden GM-Fabrik rund 35 km südwestlich von Detroit bauen.
Die beiden Firmen beabsichtigen, rund 80 Mio. Euro zu investieren und 100 Arbeitsplätze zu schaffen. Verglichen mit herkömmlichen Standards in der Autoindustrie erscheint dies als eine bescheidene Summe, wobei abzuwarten ist, was für ein Produktionsvolumen die Fabrik hat.
Toyota produziert in seiner Motomachi-Fabrik bei Tokio, wo erklärtermaßen der Einsatz von Wasserstoff ausgeweitet werden soll. Dort starteten die Japaner kürzlich auch mit dem Betrieb von zwei BZ-Gabelstaplern. Zudem werden derzeit Techniken und Strategien für den H2-Einsatz in der Fabrik und bei der Fahrzeugfertigung erarbeitet – Implementierungsziel ist 2020. Dann wird auch – passend zur Olympiade – die nächste Fahrzeuggeneration erwartet.
Vom Mirai sollen zunächst rund 3.000 Stück im Jahr gebaut werden. Seit Ende 2015 wurden bislang 2.850 in Kundenhände übergeben. Diese Zahl ist gut bekannt, weil Toyota im Februar 2017 eine Rückrufaktion starten musste, um ein Problem mit der Ausgangsspannung zu beheben.
Währenddessen hat Toyota in den USA eine Kooperation mit Shell gestartet, um sieben H2-Stationen in Kalifornien aufzubauen. …
Japan verfolgt konkrete Ziele
Der neue Wasserstoffenergieplan ist in Japan mit mehr Details und einigen Änderungen bei den Zielvorgaben derzeit auf einem guten Weg. Er sieht unter anderem vor, dass die Zahl der Brennstoffzellenautos bis zum Jahr 2020 auf 40.000 wachsen soll. 2025 könnte sie dann bei 200.000 und 2030 bei 800.000 liegen. Im Bussektor wird mit 100 BZ-Fahrzeugen bis 2020 gerechnet. Darüber hinaus soll die Kommerzialisierung von BZ-Lkw und -gabelstaplern vorangetrieben werden. Auf jeden Fall möchte Japan anlässlich der Olympischen Spiele in Tokio sein H2-Know-how öffentlichkeitswirksam zur Schau stellen.
Der benötigte Wasserstoff dafür soll recht symbolträchtig in der Präfektur Fukushima mit Hilfe erneuerbarer Energien …
Dies betrifft insbesondere die H2-Erzeugung mit Hilfe erneuerbarer Energien, H2 als Industrienebenprodukt, H2 als Energiespeicher sowie Power-to-Gas. Darüber hinaus will die japanische New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) weitere Forschungs- und Entwicklungsprojekte implementieren. Bei drei angekündigten F&E-Vorhaben soll beispielsweise die H2-Verbrennung in Turbinen erprobt werden, weil in diesem Bereich mit einem großen Entwicklungspotential gerechnet wird. Zudem sind sechs Projekte mit nachhaltig erzeugtem Wasserstoff zur Netzstabilisierung avisiert.
NEDO unterstützt weiterhin Projekte, bei denen es um die Entwicklung der PEM- und SOFC-Technik geht, wobei ein zunehmendes Interesse an SOFC-Einheiten für Kleingewerbe und Industrieanwendungen zu verzeichnen ist. Hier könnten im Laufe des Jahres 2017 erste Geräte ausgeliefert werden.
Das Forschungsbudget für BZ-Aktivitäten in Japans Haushalt liegt bei etwa 790 Mio. Euro, inklusive der Subventionen für BZ-Heizgeräte (87 Mio.), H2-Tankstellen (44 Mio.) und BZ-Fahrzeugen (117 Mio.). Weitere wichtige Posten sind H2-Versorgung (460 Mio.), Fahrzeug-F&E (34 Mio.), Tankstellen-F&E (37 Mio.) sowie H2-Produktion, -Transport und -Speicherung (11 Mio.).
Autor: Robert „Bob“ Rose
Zum Problem des Betankens:
Warum muss den der Wasserstofftank fest verbaut werden? Das System der Austausch-Flasche ist doch seit Jahrzehnten bawährte Technik.
Früher war ich vom Wasserstoff begeistert, aber nach und nach beschleichen mich ernste Zweifel – vor allem bei „mobilem“ Wasserstoff in Autos und Bussen. Um die physikalisch nun einmal sehr geringe Energiedichte /Volumen von H2 einigermaßen zu kaschieren, arbeiten die heutigen Drucktanks mit 700bar – zu Lasten von Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Auftanken in wenigen Minuten? Das klappt allenfalls, wenn die Pumpenmechanik neu und noch nicht verschlissen ist – siehe Praxistest manager-magazin: „Der weite Weg zum Wasserstoff“.
Letztlich kann das elektrische BSZ-Auto den Effizienzvergleich mit dem Elektro- /Batterieauto nie gewinnen – da spielt nun einmal die Physik nicht mit.
@Alexander Kögl:
„Toyota hat eine neue Fabrik fertiggestellt, deren Energie von der BZ kommt …“ ?!?
Die BSZ ist lediglich ein Energiewandler zu elektrischem Strom – die Ausgangsenergie für die Fabrik ist also eine andere …
Toyota fertigt tatsächlich 3.000 BSZ-Einheiten in 2017? Wenn überhaupt, dann nur, um bspw. in den USA die Flottenverbrauchsvorgaben zu erfüllen oder Know-How zu präsentieren (Olympiade) – nicht etwa wegen der technischen /wirtschaftlichen Überlegenheit des H2-BSZ-Autos.
„Die neue Brennstoffzelle hat einen besseren Wikrkungsgrad und ist kostengünstig.“ Das sagt leider gar nichts konkret aus. Das ist noch nicht einmal ein Vergleich mit den Kostensenkungen bei der Akkuzellfertigung …
BSZ-Busse sind derzeit weder in Anschaffung noch im Betrieb ohne Subventionen wirtschaftlich zu betreiben. Batterieelektrische Busse (und Autos) haben Wachstumsraten, die deutlich über denen der BSZ-Fahrzeuge liegen!
Stationäre BSZ, die mit geringem Druck aus bestehenden Leitungsnetzen betrieben werden und neben Wärme eben auch Strom zur Verfügung stellen könnten – das würde Sinn ergeben. Ist aber wohl weniger symbolträchtig als ein H2-BSZ-Auto und daher weniger „Hipp“.
Nein, die Entwicklung der H2-BSZ in den letzten Jahren lässt nicht gerade Euphorie bei mir aufkommen.
Früher war ich von den Neuigkeiten begeistert. Doch seit einiger Zeit schreibt Bob nur Altbekanntes. Meine Bitte an Herrn Geitmann ist: 2018 selbst nach Japan zu fahren und im März bei der BrennstoffzellenMesse dabei zu sein.
Es wäre interessant neues Material zu bekommen, wieviele Tankstellen gibt es. Wie viele werden gebaut, welchen Neuen Konzepte gibt es. Wahrscheinlich werden heuer die Normen geändert und dem Benzin angeglichen.
Der neue Stack von Toyota kommt nächstes Jahr und nicht erst 2020. Auch der neu Bus wird gerade getestet. Die neue Brennstoffzelle hat einen besseren Wikrkungsgrad und ist kostengünstig. Toyota hat eine neue Fabrik fertiggestellt, deren Energie von der BZ kommt und die wird wahrscheinlich ab nächsten Jahres die Produktion übernehmen: 2015 waren es unter 1000, 2016 2000 Stück und heuer werden 3000 Stück produziert. Es ist anzunehmen, dass ab 2018 ein weiterer Sprung in der Fertigung getätigt wird. Außerdem sollte bald der Hydra das PickupModell auf den Markt kommen
Und übrigens Aufträge für den BZ-Bus gibt es für 160 FAhrzeuge (2018).