Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen Teil 10.6

Teil 10.6 | Fahrzeuge

n fĂŒr die Brennstoffzellenentwicklung sehr wichtiger Bereich ist die Fahrzeugbranche. Da in diesem Sektor sehr hohe Anforderungen an die Technik gestellt werden, ĂŒbernimmt die Automobilindustrie hier eine gewisse technische Vorreiterrolle. Eine typische Anforderung an eine Brennstoffzelle fĂŒr mobile Anwendungen sind 5.000 Gesamtbetriebsstunden. Dies entspricht in etwa einer Fahrleistung von 250.000 Kilometern, wenn eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 50 Stundenkilometern angenommen wird.

Bis heute dominiert vor allem der Verbrennungsmotor, der vor rund hundert Jahren den Konkurrenzkampf gegen den Elektromotor gewonnen hat, den Automobilsektor. Jetzt könnte sich der Wind wieder drehen. Denn egal ob die Antriebsenergie kĂŒnftig in einem Wasserstofftank oder in einer Batterie gespeichert wird: Es ist absehbar, dass der Elektromotor vom Hilfsaggregat (Anlasser, elektrischer Fensterheber) zum Antriebsaggregat wird, entweder direkt aus einer Batterie oder ĂŒber eine Brennstoffzelle gespeist.

Einige der wichtigsten Autokonzerne haben bereits ĂŒber eine Milliarde Euro in die BZ-Forschung investiert. Davon profitieren nicht nur die Fahrzeughersteller. Auch den anderen Wirtschaftszweigen, in denen Brennstoffzellen eingesetzt werden, kommt dieses Engagement zugute, denn viele Komponenten können auch in anderen Anwendungen eingesetzt werden.

Die ersten wasserstoffbetriebenen Fahrzeuge wurden bereits in den 1960er Jahren entwickelt, allerdings von eigenstĂ€ndigen Entwicklern. So verwendete Karl Kordesch damals bei seinen ersten Versuchsfahrzeugen alkalische Brennstoffzellen und nutzte Bleiakkumulatoren als Zwischenspeicher. Das Problem der Wasserstoffspeicherung löste er auf chemischem Wege. FĂŒr sein H2-Motorrad (s. Abb. 44) nutzte er Hydrazin, eine Stickstoff-Wasserstoff-Verbindung, die bei Raumtemperatur flĂŒssig ist. Allerdings wurde kurze Zeit spĂ€ter bekannt, dass Hydrazin ein gefĂ€hrliches Nervengift ist. Deshalb setzte Kordesch fĂŒr das spĂ€ter entwickelte Automobil (s. Abb. 45) reinen Wasserstoff ein, den er in DruckgasbehĂ€ltern auf dem Dach mitfĂŒhrte. Der umgebaute Austin erreichte eine Spitzenleistung von 20 kW, eine Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h und besaß eine Reichweite von 300 km. Die einzigen Auflagen der Zulassungsbehörde waren zu der damaligen Zeit ein Warnhinweis auf dem Dach und striktes Rauchverbot im Fahrgastraum. [Kordesch, Simader, 1996]

Die kommerziellen AnfĂ€nge der Forschungsarbeiten mit Wasserstoff als mobil einsetzbarem EnergietrĂ€ger fanden in Stuttgart statt. Zu Beginn der siebziger Jahre des vorigen Jahrhunderts hatten sich Forscher von Daimler-Benz zur Entwicklung eines fahrzeugtauglichen Metallhydridspeichers entschieden. Als erstes deutsches Wasserstofffahrzeug wurde Mitte des Jahrzehnts ein City-Bus von Mercedes-Benz mit einem Hydridspeicher ausgerĂŒstet. Der eingebaute H2-Verbrennungsmotor bekam damals ĂŒber ein Saugrohr das homogene Wasserstoff-Luft-Gemisch eingeblasen. DarĂŒber hinaus konnten umfangreiche Praxiserfahrungen auf dem Gebiet der Metallhydridtechnik bei einem Flottenversuch von 1984 bis 1986 in Berlin gewonnen werden.

Abb. 44: Brennstoffzellenmotorrad mit Hydrazin-Kraftstoff
Krad.jpg
Quelle: Kordesch

 Abb. 45: H2-Automobil mit DachgepÀcktrÀger
Kordesch-Austin-Rear.jpg
Quelle: Kordesch

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen

Die Technik von gestern, heute und morgen

Wissenswertes zum Thema Wasserstoff und Brennstoffzellen. Bewusst leicht verstÀndlich gehalten und beschrieben. Es soll technikinteressierten als ein umfangreiches Literaturverzeichnis dienen.

Die grundlegend ĂŒberarbeitete Neuauflage unseres Buches zu diesem Thema ist hier erhĂ€ltlich. Aktuelle Entwicklungen wurden ergĂ€nzt, Überholtes entfernt. Neben den jĂŒngsten Trends vermittelt dieses Buch – wie schon seine VorgĂ€nger – die grundlegenden physikalischen ZusammenhĂ€nge, denn diese gelten ja bei allem Wandel nach wie vor.

preloader