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www markttechnik de Nr 33 2021 18 und der damit möglichen Reichweite aber die Brennstoffzelle weist starke Kostennachteile auf die Technik ist also noch nicht gesetzt« Selbst im Zug habe die Batterie deutliche Vorteile das habe eine andere VDE-Untersuchung erbracht Und was ist mit E-Fuels? Eine Nischentechnik die besonders für Bestandsfahrzeuge eine Möglichkeit bietet Petri »E-Fuels ist hier die einzige Alternative ab 2030 Zero Emission zu erreichen Auch für Sportwagen sind E-Fuels eine gute Alternative denn keiner möchte einen alten Sportwagen auf Batterieantrieb umrüsten « Batterieelektrische Antriebe In den letzten Jahren sind bei der Entwicklung von Batterien deutliche Effizienzgewinne in Bezug auf die Steigerung der Energiedichte und die Reduktion der Kosten erzielt worden – und weitere Verbesserungen sind für die nächsten Jahre zu erwarten Deshalb lautet die Kernaussage der VDE-Studie »Batterieelektrische Antriebe sind die effizienteste Antriebstechnologie im Straßenverkehr « Heute liegt die Energiedichte bei 275 Wh kg die Batteriekosten bei 140 Euro kWh Petri geht davon aus dass die Energiedichte bis 2030 auf über 350 Wh kg steigen wird und die Batteriekosten auf unter 70 Euro kWh Petri ist sich sicher dass diese Entwicklungen eintreffen werden denn bislang wären alle Prognosen hinsichtlich Energiedichte und Betriebskosten zu konservativ gewesen selbst die optimistischen Langfristig also nach 2040 sollte die Energiedichte irgendwo zwischen 500 und 1200 Wh kg liegen die Batteriekosten bei unter 50 Euro pro kWh Noch zu lösendes Problem der Ausbau der Ladeinfrastruktur »aber auch hier gibt es deutliche Fortschritte« so Petri weiter denn heute gebe es über 40 000 öffentliche Ladepunkte Weitere Herausforderungen liegen in der Beschaffung von Rohstoffen und im Recycling Petri »Aber es gibt bereits Ansätze mit denen 90 Prozent einer Batterie recycelt werden können « Brennstoffzelle Bei der Brennstoffzelle ist die Weiterentwicklung deutlich schwieriger vorherzusagen In der VDE-Studie heißt es »Im Schwerlastund Langstreckengüterverkehr sowie in den Bereichen Schienenverkehr Schiffund Luftfahrt kann die Brennstoffzelle ihre Stärken ausspielen hohe Energiedichte über weite Strecken Der Schwerlastverkehr verursacht heute rund ein Drittel der CO 2 -Emissionen des gesamten Verkehrssektors Aus diesem Grund ist die Brennstoffzelle ein wichtiger Baustein auf dem Weg zu lokaler CO 2 -neutraler Mobilität in diesen Anwendungsfällen Wesentlich ist dabei dass es sich um „grünen“ Wasserstoff handelt der aus erneuerbaren Energien gewonnen wurde « Darüber hinaus ist zu lesen dass Experten bei der Brennstoffzelle im Vergleich zur Batterie für die nächsten Jahre kaum große Technologiesprünge erwarten und dass sich auch der größte Nachteil – ein hoher Primärenergiebedarf und damit geringer Wirkungsgrad – nicht wesentlich verändern lässt Für den individuellen Personenverkehr wird die Brennstoffzelle deshalb in naher Zukunft nur einen kleinen Anteil am Antriebsportfolio ausmachen Wobei laut Petri heute noch nicht entschieden ist ob sich die Brennstoffzelle überhaupt bei LKWs durchsetzt oder nicht Am Beispiel eines 40-t-LKW hätte sich gezeigt dass die Weiterentwicklung davon abhängt wie sich die Gesamtbetriebskosten TCO Total Cost of Ownership entwickeln wobei die Energiepreise allein keine eindeutige Tendenz für eine Technologie – Batterie oder Brennstoffzelle – ergeben Pe-Die verschiedenen Antriebstechnologien und ihre Einsatzgebiete Bi ld V DE tri »Welche Technik gewinnt ist unklar aber die Kostensenkung auf der Seite der Batterien ist bei den Brennstoffzellen nicht gegeben Derzeit gibt es nur drei Anbieter Hyundai Toyota und Mercedes die insgesamt nur einen sehr homöopathischen Anteil am Gesamtfahrzeugbestand ausmachen « Hinzu kommt noch dass es nur 91 Wasserstofftankstellen gibt »Auch wenn häufig betont wird dass die Technik kommt sie kommt aber nicht Das ist bei der Batterie anders die Modellpalette ist groß« so Petri Allerdings könnte die Brennstoffzelle als Technologie eine Exportchance für den Maschinen-Anlagenbau darstellen E-Fuels »E-Fuels sind für Leute die Bestandsfahrzeuge fahren wollen« so Petri und bereit sind viel Geld zu bezahlen Die Erzeugung von E-Fuels benötigt im Durchschnitt die sechsbis achtfache Menge an Primärenergie verglichen mit dem batterieelektrischen Antrieb bei einem Kleinwagen mit einer Laufleistung von 20 000 km pro Jahr Entsprechend können E-Fuels nur für sehr begrenzte Anwendungsfälle zum Einsatz kommen in denen die alternativen Antriebstechnologien Batterie und Brennstoffzelle nicht sinnvoll eingesetzt werden können E-Fuels können nur eine Nische bedienen das zeigen laut Petri folgende Daten Eine Windkraftanlage 3 MW 2000 h Volllast pro Jahr kann 1600 batteriebetriebene Fahrzeuge speisen bei der Brennstoffzelle sind es nur 600 Fahrzeuge bei E-Fuels nur noch 250 Fahrzeuge Das Problem ist der im Vergleich zur Batterie aber auch zur Brennstoffzelle deutlich höhere Primärenergiebedarf Vorteile sind natürlich das einfache Handling die gute Speicherbarkeit und die gewohnten Prozesse Weitere Anwendungsfälle werden in der Luftfahrt gesehen »günstig wird diese Technik allerdings nicht« so Petris Anmerkung Petri ist überzeugt dass es einen kontinuierlichen und konstruktiven Dialog zwischen Politik und Wirtschaft geben muss um den Ausbau einer bedarfsgerechten Ladeund Verteil-Infrastruktur aufseiten der Politik sowie die Ausweitung der Fahrzeug-Modellpalette aufseiten der Wirtschaft zu synchronisieren Den Anfang hätte der VDE gemacht jetzt müssten weitere Schritte folgen Wobei er hinzufügt dass sich dank der VDE-Initiative bereits erste Grüppchen gebildet haben »Wir müssen die Infrastruktur ausbauen auch für den Wasserstoff wir müssen regulatorische Hürden abbauen und den Kapitalzugang erleichtern« so Petri abschließend st ■ Fokus|Mobilität