Daimler-Chef Dieter Zetsche hat angekündigt, dass sein Unternehmen künftig verstärkt auf Batterie-Autos und teilelektrische Plug-in-Hybride setzen wird. Auch Brennstoffzellen-Technologie, bei der mit Hilfe von Wasserstoff elektrische Energie für den Elektroantrieb erzeugt wird, soll weiterentwickelt werden. Im Fokus stehen laut Daimler-Vorstand und Mercedes-Entwicklungschef Ola Källenius aber klar batteriebetriebene Stromer.
„Wir werden zuerst Batterie-Elektroautos in Form einer Produktion von Zehn- und Hunderttausenden Fahrzeugen hochfahren“, so Källenius bei der Detroit Auto Show. „Aber wir werden die Brennstoffzelle weiterentwickeln, damit wir diese Technologie als Option haben, wenn der Markt sich in diese Richtung bewegen sollte.“
Källenius hält die Brennstoffzelle für eine „interessante Technologie für die Zukunft“. Der Antrieb mit Wasserstoff sei vor allem für große Fahrzeuge geeignet, da die Energiedichte besser als bei batterieelektrischen Antrieben ausfalle. „Es ist denkbar, dass die nächste Generation von Brennstoffzellen nur in einen Bus geht. Im Winter kostet das Heizen des Busses viel Energie und eine Kombination aus Elektroantrieb und einer Brennstoffzelle könnte eine bessere Option sein“, erklärte Källenius.
Mit dem Mercedes-Benz GLC F-Cell kommt in diesem Jahr das erste Serien-Wasserstoffauto von Daimler auf den Markt. Das SUV kombiniert Wasserstoff- und extern aufladbare Batterie-Technologie, der Großteil der Energie für die Fahrt wird von den Wasserstoff-Tanks zur Verfügung gestellt.
Ernesto 2 meint
Da fällt mir wirklich nur noch ein: Tot-töter-am tötesten-Brennstoffzelle…….
Railfriend meint
Laut TU Dresden kostet der BZ-Antrieb derzeit das Zehnfache eines Dieselantriebs bei zugleich nur 15 -20 % von dessen Lebensdauer. Obwohl die BZ ohne bewegliche Bauteile auskommt.
Die einzigen Vorteile des FCEV gegenüber dem BEV bestehen in der Reichweite und Tankzeit.
Aber das kann der Verbrenner auch und lässt sich auf die Gesamtkette bezogen vergleichbar energieeffizient wie die BZ mit strombasierten Energieträgern betreiben: Mit Power to liquid kann der Wirkungsgrad auf über 50 % gesteigert werden. Ferner sinkt der restliche Kraftstoffbedarf in PHEV erheblich ab, da diese nachweislich vergleichbare Jahreskm elektrisch fahren wie BEV.
Ein wesentlicher Nachteil des Allround-BEV ist nicht heilbar, selbst wenn Batterien leicht, schnelladefähig, Kostengünstig und zugleich haltbar werden: Schnelladen bedeutet zwangsläufig mehr Energieverluste und aufwendige Ladestationen mit folglich mehr Energiekosten. Bei 150 kW Ladeleistung fallen bereits über 30 % Energieverluste an. Soll eine Batterie in 10 Min über 300 km Reichweite laden können, erfordert das überschlägig 300 kW Ladeleistung…
Maro meint
> Bei 150 kW Ladeleistung fallen bereits über 30 % Energieverluste an.
Haben Sie da mal eine Quelle zu?
Railfriend meint
Steht in einer Studie, die @Jeru zur EVS30 2017 genannt hatte, wir hatten das schon mehrmals. Sie finden die Info in Kurzfassung hier: http://www.electromobilis.ch, unter publications, S. 16:
34 % Verlust bei Schnelladen.
Maro meint
Kann ich aus der oben genannten Quelle nicht herauslesen. Ich weiß auch nicht, welche Publikation Sie genau meinen.
Mir erscheinen 30 % Ladeverluste auch extrem hoch, üblich sind eher Verluste von 5 bis 15 %.
Railfriend meint
@Maro, stellen sie sich vor, die „Megabatterie“ funktioniert als PtG-Speicher mit Rückverstromung durch eine GuD-Anlage, dann kommt noch weniger dabei heraus.
Sie sehen in der Präsentation auch, dass beim Schnelladen gekühlt werden muss. Es gibt hier also einge Verlustquellen. Gerechnet ist die Wirkungsgradkette ab Netzeinspeisung. Und man kann sich vorstellen, dass die Ladeverluste bei 300 oder mehr kW weiter zunehmen. Wenn von 2-6 kW auf 50-150 kW der Ladewirkungsgrad von 78 auf 66 % abfällt, ist anzunehmen, dass dieser bei 300 kW und mehr nur noch bei 60 % oder darunter liegt.
Das der Ladestromtarif mit der Leistung zunimmt versteht sich von selbst – den Leistungspreis gibt es in der el. Energieversorgung schon seit langem.
Alle diese Faktoren spiegeln sich in den Kosten wieder, die für den Nutzer letztlich entscheided sind und nicht der Wirkungsgrad.
Und für das Klima ist es egal, ob die gleiche WEA- oder PV-Anlage in Deutschland wenig Grünstrom für ein BEV produziert oder außerhalb Deutschlands das doppelte oder dreifache für ein Batterie- und PtL-getriebenes PHEV.
Für letzteres benötigt man weniger Netzausbau und keine Stromspeicher.
Jeru meint
Können Sie bitte die Studie der TU Dresden verlinken? Die Werte für Kosten und Haltbarkeit einer BZ können nur sehr alt sein. Vielen Dank!
Bei Power2X vergleichen Sie vermutlich Äpfel mit Birnen oder was für ein Wirkungsgrad kann damit auf 50% erhöht werden?
Power2Gas oder Liquid in Verbindung mit erneuerbaren Quellen geht meines Wissens nach immer über Wasserstoff als benötigtes Vorprodukt. Bis zur Elektrolyse ist der Wirkungsgrad, sowie all die Vorteile (speicherbar, grün erzeugbar, transportabel, usw.) und auch Nachteile identisch. Für Power2Gas bzw. Liquid muss der Wasserstoff dann jedoch anschließend weiter energieintensiv verarbeitet werden und kann erst dann mit 30-50% Wirkungsgrad (sehr großzügig) in einem VKM Antriebsstrang in Bewegung umsetzen. Eine BZ hat heute schon wesentliche bessere Wirkungsgrade, befindet sich am Anfang der Entwicklung und benötigt keine weitere Umwandlung des in beiden Fällen notwendigen Wasserstoffs.
Außerdem stellt sich doch die wesentliche Frage: Warum sollten wir weiterhin lokale Emissionen akzeptieren? Und warum sollten wir dafür zusätzlich den Wirkungsgrad weiter verschlechtern?
Direkt Wasserstoff zu nutzen vereint die Vorteile von VKM (Reichweite, Tankzeiten) sowie eFahrzeugen (lokal emissionsfrei, hoher Komfort) und senkt die Nachteile auf ein aus meiner Sicht akzeptables Minimum.
Railfriend meint
Die Angaben der TU Dresden stammen aus einem aktuellen Fachzeitschriften-Beitrag, den ich leider nicht verlinken kann:
Eisenbahn-Ingenieur, Kache, Martin und Mitverfasser: Brennstoffzellen in Schienenfahrzeugantrieben, 9/2017, S. 26-31
martin.kache@tu-dresden.de
Der Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors kann durch den Einsatz von PtL auf über 50 % gesteigert werden, wie hier im Forum bereits verlinkt. Das PHEV nutzt das VKM-Wirkungsgradkennfeld besser aus, da der Stadtverkehr = Teillast im Batteriemodus stattfindet. Nebenbei wirkt sich der Entfall des Stadtverkehrs beim VKM lebensdauerverlängernd aus – weniger Kaltstarts, Schaltvorgänge, Kuppeln. Hinzu kommt die längere Ölstandzeit bei rußfreier PtL-Verbrennung.
https://www.handelszeitung.ch/unternehmen/kuenstliche-oeko-treibstoffe-hype-oder-zukunftsvision-1462359
Die Wirkungsgradkette beim FCEV mit grünstrombasiertem H2 ist etwa vergleichbar mit der eines PtL-betriebenen PHEV. Den größeren Tankverlusten des FCEV stehen die größeren PtL-Produktionsverluste beim PHEV und dessen größeren Wirkungsgradverlusten der VKM gegenüber.
H2 und PtL sind mit anderen nicht-strombasierten Synfuels und zukünftig solarthermisch basiertem H2 mischbar. Dies relativiert den größeren Strombedarf des PtL-PHEV und des FCEV gegenüber BEV. Des weiteren können PtL und H2 mit Strom bereit gestellt werden, der für BEV örtlich und zeitlich nicht verfügbar ist. BEV in Deutschland sind primär auf teuren Inlandstrom, Stromspeicher und Übertragungsnetze angewiesen, während H2 und PtL außerhalb Deutschands unter geringerem Rohstoffaufwand (die gleiche Wind- oder PV-Anlagen leistet dort das Dreifache) vor Ort auf Vorrat produziert und kostengünstig verteilt werden können.
Die VKM braucht im Gegensatz zur BZ keine neue und teure Tankstelleninfrastruktur und im PHEV auch keine teure Schnelladeinfrastruktur.
Ferner ist zu berücksichtigen, dass neuere PHEV im energieeffizienten Batteriemodus nachweislich ebenso viele Jahreskm fahren wie BEV. Nur die restlichen Jahreskm werden im geringeren VKM-Modus gefahren. Fossiler Kraftstoff muss daher nicht 1:1 durch PtL oder andere synfuels ersetzt werden.
Was bringt mehr Energieeffizienz, wenn diese mit geringerer Rohstoff- und Kosteneffizienz erkauft werden muss ? Ich halte geringe CO2-Vermeidungskosten für entscheidender als das Herumreiten auf der Energieeffizienz.
Railfriend meint
@Maro, bitte gehen Sie im link auf publications und dort auf S. 16. Da finden Sie die Info 34 % Verlust = 66 % Effizienz vom Netz bis zur Batterie.
Wie gesagt, es geht hier um das verlustreiche Schnelladen.
Maro meint
@Railfriend: Sie meinen also die „Keynote slides“ unter „USEFUL MOBILITY SERVICE DERIVED FROM RENEWABLE ELECTRICITY: A COMPARISON BETWEEN BATTERY ELECTRIC AND HYDROGEN FUEL CELL VEHICLES INFRASTRUCTURE“.
Wenn ich die Slides richtig verstehe, beziehen sich die 66 % auf den Gesamtwirkungsgrad von der Stromerzeugung bis zur Stromabnahme beim Auto. Dabei ist in diesem Fall auch eine „Mega Battery“ mit einem Wirkungsgrad von nur 75 % dazwischen geschaltet, die (haupt-)verantwortlich für den schlechten Wirkungsgrad ist. Ich sehe hier also nicht, dass per se „[bei] 150 kW Ladeleistung […] bereits über 30 % Energieverluste an[fallen]“. In den 30 % ist in diesem Fall das Zwischenspeichern des Stroms mit eingerechnet.
Dass es Verluste gibt, ist gar keine Frage. Und dass diese auch bei batterie-elektrischen Fahrzeugen relativ hoch sein können, ebenso. Die Verluste bei anderen Antriebsarten wie z.B. Wasserstoff oder Power-to-Liquid sind aber in der Gesamtbetrachtung deutlich höher und können auch nicht so ohne weiteres minimiert werden. Der Energiebedarf von batterie-elektrischen Fahrzeugen ist momentan insgesamt am geringsten, selbst bei Ladeverlusten von 34 %.
Railfriend meint
Noch etwas zu FCEV. Der Kühlbedarf ist beider 80 C°-Membran dreimal größer als bei der VKM, da die BZ keine Abwärme über den Auspuff abführt. Hohe Austemperaturen und steile Paßstraßen sollen daher für FCEV problematisch sein.
Die Frontpartie des Toyota Mirai hat wohl auch daher die riesigen Lufteinlässe.
Da die Kühlluftmasse auf Fahrzeuggeschwindigkeit beschleunigt werden muss, dürfte der Verbrauch bei hohen Geschwindigkeiten stärker ansteigen als bei Verbrenner-Pkw:
Die Höchstgeschwindigkeit des Mirai ist gemessen an der Antriebsleistung gering.
Leistung: 114 kW (155 PS). Höchstgeschwindigkeit: 178 km/h
Fotolaborbär meint
Wie lange wird man noch brauchen bis allen klar ist dass der Kaiser nackt ist. Von Sonderanwendungen abgesehen, wie in den lautlosen U-Booten der Marine ist mit keiner normal Anwendung zu rechnen. So passen Meldungen von anderen Militär Projekten ins Bild, Preis egal, Komplexität egal und und Nachhaltigkeit sowieso! Mercedes schüttet jetzt seit fast 50 Jahren in dieses Fass ohne Boden! Es wird Zeit, dass die Eigentümer diesen Wahnsinn unterbinden. Die nächste Versammlung der Aktionäre kommt.
Redlin, Stefan meint
Das ist wieder die typische Hersteller-Reaktion bei deren Überlegungen, wie vermeide ich auf Teufel komm raus den Bau einer Akku-Fabrik.
Swissli meint
„Källenius hält die Brennstoffzelle für eine „interessante Technologie für die Zukunft“.“
Das Problem ist, dass die BZ schon seit über 15 Jahren eine „interessante Technologie für die Zukunft ist“.
Schon dieses Jahr gibts neue Zellen (vorerst für Drohnen, später für E-Autos) welche halb so leicht sind und doppelt so hohe Energiedichte haben wie bisherige.
Das Argument mit besserer Energiedichte verliert an Bedeutung.
Jeru meint
Und dann kann ich mit den Drohnen eine Stunde statt 30 Minuten fliegen?
Quellen wären bei solchen Aussagen immer gut. Das gilt auch für die Daten der neuen Batterien. Wie sehen Kosten und Langlebigkeit aus, kann man diese schnell aufladen?
Die Aussagen von Daimler/Zetsche decken sich stark mit meiner Meinung. Es wird zunächst einen deutlichen Anstieg von BEV geben, allein weil man diese Fahrzeuge zur Not (langsam) überall laden kann und es bereits Fahrzeuge im Bereich < 40.000,- Euro gibt.
FCEV werden vor allem in großen Fahrzeugen, Fahrzeugen mit hoher Laufleistung oder Fahrzeugen mit kurzer Tankzeit eingesetzt werden und auch das mit vergleichbar geringem Marktanteil bis 2020. Nach Olympia und wenn die Problem der Verkehrs- und Energiewende deutlich werden, rechne ich mit steigenden Zahlen und höherer Verbreitung.
FCEV haben eine Verzögerung gegenüber BEV werden aus meiner Sicht aber nicht weniger erfolgreich sein, auch wenn das Einsatzgebiet ein anderes sein wird.
Ich freue mich sowohl auf BEV als auch FCEV, weil wir beide Technologien brauchen werden!
Der Statistiker meint
Die Meinung über den „späteren Erfolg“ der H2 Technologie – und vor allem in Fahrzeugen mit hoher Laufleistung lese ich so von Ihnen aber zum ersten Mal! (Auch wenn gleich das Dimenti kommen wird…)
Ich frage mich, warum es in 5 Jahren einen Ansturm auf H2 Fahrzeuge geben soll? Dann sind BEVs billiger und fahren weiter, oder glauben Sie, dass die Batterie-Technologie stehen bleibt? Und die Entwicklung der Batterie- und Ladetechnologie wird weiterhin sicher schneller sein als die H2-Technologie, so meine Meinung.
Aber mit der Ihren können Sie zumindest die Wahrheit über die Untauglichkeit für H2-PKWs etwas prolongieren…
Jeru meint
Ich habe schon immer die Meinung vertreten, dass es aus meiner Sicht kein entweder oder sondern nur ein „UND“ beider Technologien geben kann. Auch werden Sie nie von mir gelesen haben, dass ich FCEV in 2018/19 einem Durchbruch zutraue. Daher haben Sie mit Ihrer Vermutung recht, dass muss ich dementieren.
Auch habe ich immer wieder gesagt, dass aus meiner Sicht BEV/FCEV nicht nur beide gebraucht sondern sich auch in ihren Hauptanwendungen unterscheiden werden. Sowohl bei PKW/LKW und Bussen. Es kommt eben auf die Anwendung und die Anforderungen an und es ist eben ein großer Unterschied ob ich in einem Eigenheim wohne und PV auf dem Dach, sowie eine Batterie in der Garage habe. Bei regelmäßig kurzen Strecken ist dieses Szenario wohl sehr gut für BEV geeignet. Bin ich jedoch ein Spediteur der täglich frische Ware aus den Niederlande nach Warschau fährt, ist wohl ein FCEV die beste Wahl.
BEV/FCEV sind aus meiner Sicht nicht immer die optimale und vor allem wirtschaftlichste Alternative. Es hängt von der Anwendung ab und das wiederhole ich immer wieder.
Der Statistiker meint
OK, aber ich habe nie gesagt, dass Sie noch nie über ein „UND“ geschrieben haben. Das könnte man schon öfters lesen. Aber das mit dem späten Durchbruch….
Wie auch immer, vielleicht bekommt H2 ja noch eine Chance bei LKW Langstrecke, alles andere sehe ich bereits gegessen. Aber die Zukunft wird es zeigen.
Swissli meint
http://www.solidenergysystems.com/
Da momentan noch etwas teurer als konventionelle Zellen, Anwendung in Drohnen (Gewicht, Energiedichte relevant).
Kosten werden noch runterkommen mit industrieller Fertigung. GM ist auch an diesem Unternehmen beteiligt.
Tom s meint
Hallo Swidssl,
Könntest du auch eine link schicken von den neuen Zellen die in Drohnen eingebaut werden? Hört sich interessant an.
Swissli meint
Die BEV Version ist dann Apollo ab 2020.
http://www.solidenergysystems.com/apollo/