Volkswagen konzentriert sich in den nächsten Jahren auf batteriebetriebene Elektroautos und Nutzfahrzeuge, mittel- bis langfristig planen die Wolfsburger aber auch mit Brennstoffzellen-Technik. Die Herausforderung beim Einsatz von Fahrzeugen, die mit Hilfe von Wasserstoff elektrische Energie für den Elektroantrieb erzeugen, sind neben der mangelhaften Tankinfrastruktur die hohen Kosten der Technologie. Volkswagen teilte nun mit, letztere zusammen mit der US-Universität Stanford dank eines neu entwickelten Verfahrens deutlich verringert zu haben.
Einer der größten Kostentreiber bei der Brennstoffzelle ist der Einsatz des Edelmetalls Platin, das als Katalysator für den Betrieb der Brennstoffzelle benötigt wird. Das Material wird dabei als Partikel auf Kohlenstoffpulver verteilt – da der gewünschte katalytische Prozess nur an der Oberfläche der Platinpartikel stattfindet, werden große Mengen des kostenintensiven Materials verschwendet.
In einem von Volkswagen und der Universität Stanford neu entwickelten Verfahren werden Platinatome gezielt auf eine Kohlenstoffoberfläche gesetzt, um dadurch möglichst dünne Partikel zu erzeugen. Dadurch kann die derzeitig benötigte Menge an Platin laut den Partnern auf einen Bruchteil verringert werden. Zusätzlich erhöhe sich die Effizienz des neuentwickelten Brennstoffzellenkatalysators im Vergleich zur aktuellen Technik um das Dreifache, während gleichzeitig die Haltbarkeit erhöht werde.
„Diese Technologie eröffnet enorme Möglichkeiten für die Kostenreduktion, da die eingesetzte Edelmetallmenge minimiert wird. Gleichzeitig steigen Lebensdauer und Katalysatorperformance“, so Stanford-Professor Friedrich Prinz. „Neben der Brennstoffzelle bietet die Atomlagenabscheidung aber auch eine ganze Reihe weiterer Anwendungsmöglichkeiten, bei denen Hochleistungsmaterialien benötigt werden, wie z.B. bei Lithium-Ionenbatterien der nächsten Generation.“
Von den neuen Erkenntnissen der Forscher sollen nicht nur Brennstoffzellen profitieren, dazu Thomas Schladt aus der Volkswagen Konzernforschung: „Dies ist natürlich auch für andere automobile Anwendungsbereiche interessant, wie z.B. Batterien. Die modifizierte Variante der ALD (atomic layer deposition), die hier entwickelt wurde, hebt das Ganze jedoch auf eine ganz neue Ebene.“
Volkswagen erhofft sich von der Brennstoffzelle großes Potenzial. „In puncto Effizienz, Reichweite und Tankzeiten sind Autos mit Brennstoffzelle vergleichbar mit konventionellen Verbrennungsmotoren. Als Emissionen gibt das Fahrzeug allerdings nur Wasser und Wärme ab“, so das Unternehmen. „Auf Grund der vergleichsweise hohen Produktionskosten ist die Brennstoffzelle aktuell noch ein Nischenprodukt. Mit Hilfe der neuen Katalysatortechnologie würde die Wirtschaftlichkeit jedoch enorm steigen. Damit wäre die Brennstoffzelle eine echte Alternative zu batterieelektrischen Antrieben und dem klassischen Verbrennungsmotor.“
In einem nächsten Schritt wollen die Forscher von Volkswagen und Stanford die im Labor erzielten Ergebnisse auf die industrielle Großproduktion übertragen.
Duesendaniel meint
„Effizienz… vergleichbar mit konventionellen Verbrennungsmotoren“.
Und genau hier liegt das Problem!
alupo meint
Hurahh, das perpeduum mobile wurde erfunden, und das wie gewohnt in Deutschland.
Bisher ging ich bei der Brennstoffzelle von einem Wirkungsgrad von ca. 60% aus.
Jetzt wurde dieser Wert also verdreifacht. Damit werden dann also ganze 180 % Wirkungsgrad erreicht. Ich bin begeistert, denn mein Physiklehrer erzählte uns, dass über 100 % unmöglich wäre.
Ich freue mich über unsere glorreichen Erfinder….
Warnung: Der Kommentar könnte Spuren von Ironie enthalten.
Uwe meint
Na, da rechne aber bitte noch Mal nach:
Die Brennstoffzelle hat einen Wirkungsgrad von 3 x 60 % und speist einen Elektro-Motor mit Akku. Diese Kombi hat einen Wirkungsgrad von 90 %.
Darf man die Addieren und kommt auf 270 %?
Ich fürchte nein!
Der VW-Transporter muss also wohl mit lediglich 3 x60 x 0,9 = 162 % leben.
Ob sich das auf Dauer durchsetzen wird?
????
nilsbär meint
Jetzt kommen alle mehr oder weniger sinnvollen Ideen, Projekte und Produkte zum Thema H2-Antrieb bei Kraftfahrzeugen an die Öffentlichkeit. Denn jetzt ist wohl die letzte Chance, bevor sich die E-Autos in breiter Front durchsetzen. Immer liest man dabei von den Vorzügen wie Reichweite und kurze Tankzeit und nie davon, wie schlecht die Energiebilanz ist und wie teuer H2 ist, besonders wenn er grün durch Elektrolyse hergestellt wird. Der Zweck ist wohl, die Kunden zu verwirren und beim Verbrennungsmotor zu halten, nach dem Motto: ‚Kommt jetzt Elektro oder H2 oder synthetische Kraftstoffe? Ich kenne mich nicht mehr aus und kaufe lieber wieder einen Verbrenner.‘
agdejager meint
+1+1+1+1+1+1+1+1
Sehr gut analysiert. Wasserstof ist „a dead end street“. Eine große Lüge der Ölindustrie. Schaue mal hier https://youtu.be/qUMuRaDeGBk
Jeru meint
Ein Tesla-Fan Youtube Channel ist also eine gute und objektive Quelle zum Thema FCEV? Ganz sicher nicht.
Alex meint
Was nützen verringerte kosten in der Herstellung der BZ wenn die Wasserstoff Produktion weiter hin so unwirtschaftlich und Energie aufwendig ist.
Wieso will man den verbrenner durch eine noch ineffizientere Technik ablösen?
Aber Hauptsache den kleinen Bürgern wird ständig erzählt wie schuld sie an der klimaverschiebung (ja richtig, nicht Klimaerwärmung).
Die großen Konzernen prügeln weiter ihre ineffizienten Produkte raus, und Hauptsache diese gehen nach Garantie Anspruch schnell kaputt und es werden neue Rohstoffe und Energien für die Herstellung verbraten.
Wer immer noch nicht erkannt hat, das rein Batterie betriebene Fahrzeuge die Zukunft ist, der hat echt Tomaten auf den Augen.
Die Batterie Technik, die Preise und Reichweiten sind allein in den letzten 5 Jahren so weit vorangeschritten, wie die verbrenner Technik in einigen Jahrzehnten
Natürlich will man versuchen den Kunden wieder durch Tankstellen abhängig zu machen.
Es wäre ja eine Katastrophe wenn die Fahrzeughalter mit sauberen PV Strom ihr Fahrzeug zuhause für quasi gratis tanken könnten
Das ist wohl das worst case Szenario für einige wenige
Michael S. meint
Klimawandelleugnung wird durch ständige Wiederholung trotzdem nicht wahr.
Ansonsten stimme ich zu.
Sebastian meint
Aber der Lüning hat doch gesagt! Der weiß auch alles über Jura und senft zum Bayern-PAG. Und über den Nahostkonflikt ist er ebenfalls bestens informiert. Vermutlich war er selbst dort und sitzt persönlich bei den beteiligten Regierungen und Streitkräften. Und auf seinem Kanal sieht man ja wofür er noch alles Experte ist. Ein richtiger Übermensch, der alles weiß. Allwissend war bis jetzt nur Gott. Also ist Lüning Gott!
Leute kommt runter. Der hat natürlich von gewissen Sachen Ahnung aber alles weiß er sicherlich nicht. Und beim CO2 liegt er völlig falsch und seine Begründungen sind so hahnebüchen schlecht, dass das echt nur von Flacherdlern übertroffen wird. Es gibt keine Klimawandelverschwörung. Nur Konzerne, die ordentlich CO2 verantworten zu haben und gerne Skepsis streuen um Verwirrung zu stiften.
Gute Maschinenbauer machen eine herausragende Ingenieurskarriere. Schlechte machen einen Schnapsladen auf. Man entschuldige die süffisante Bemerkung. Ich gönne ihm seinen Erfolg aber mit Intelligenz hat das nix zu tun. Eher mit unternehmerischen Mut und vermutlich auch Fleiß. Etwas Glück gehört auch immer dazu.
Jeru meint
@Michael S.
Auch der Rest wird durch ständiges Wiederholen nicht besser und besteht quasi nur aus Vermutungen bzw. Anschuldigungen eines Stammtischs.
@Thema
Natürlich werden die Kosten von FCEV massiv sinken und natürlich werden die Herausforderungen gelöst.
Der Mix aus FCEV und BEV wird das Ziel 2050 möglich(er) machen und es sollte uns alle freuen, dass die Technologien dafür weiterentwickelt werden.
Volles Verständnis habe ich aber dafür, dass man als Tesla Aktionär oder Fan versucht alles andere schlecht zu machen. Das ist sehr menschlich, bringt uns aber in der Diskussion nicht weiter.
Railfriend meint
@Jeru, was hälst du von dieser H2-Antrieb-Alternative ?
https://www.keyou.de/wasserstoff/
Hans Meier meint
Die Brennstoffzelle hat nur das Ziel, die Säcke der Autoindustrie zu füllen. Wenn man sich mit der Thematik mal befasst, merkt man selber das die Technologie Humbug ist…
BEV Autos werden die Zukunft sein, komfortabel, unabhängig von Tankstellen, langlebig, sicher, verschleissarm, co2 frei im Betrieb, billig und umweltfreundlich in der Herstellung und im Unterhalt und technologisch zu Ende entwickelt, alles andere Interessiert nicht.
GeHa meint
Hab mir’s bis zum Diagramm für die Batteriekosten angesehen: Ca. 550 €/kWh sind für das Jahr 2017 angegeben. Das ein sehr umstrittener amerikanischer BEV-Hersteller 2017 bei ca. 120 €/kWh lag, halte ich nicht für einen einmaligen Ausrutscher nach unten sondern nur für eine Zwischenstation auf dem Weg Richtung saubilliger Batterie.
Und die oftmalige Erwähnung um wieviel einfacher/günstiger die Energie in einer Wasserstofftank zu speichern ist als in einer Batterie – was prinzipiell stimmt – lenkt nur von der Tatsache ab um wieviel teurer und komplizierter es bei einem Wasserstoffauto ist, an die gespeicherte Energie wieder ran zukommen.
Railfriend meint
@GeHa, die von KeYou genannten Akkupreise beziehen sich auf Nutzfahrzeuge, nicht auf Pkw:
„aktuelle Lithium-Ionen Batterien, wie sie in Nutzfahrzeugen mit hohen Laufleistungen (60.000 -100.000 km/Jahr) eingesetzt werden und heute gravimetrische Energiespeicherdichten von 100 Wh/kg aufweisen“.
Ferner geht es da um kostenunabhängige Vorteile wie Reichweite und Nutzlast.
Uwe meint
@ Alex:
Wieso will man den Verbrenner durch eine noch ineffizientere Technik ablösen?
Will man ja gar nicht! Man stellt sie nur gegeneinander, damit eben keine Ablösung kommt. Am Ende stellt man den Wasserstoff mit der Energie der Raffinierien her, transportiert ihn an die Tankstellen, verkauft ihn teuer und sagt:
Das habt ihr nun davon.