University of Waterloo: Saubere Brennstoffzellen bald günstig genug, um Verbrenner vollständig zu ersetzen

Forscher der University of Waterloo gaben zu verstehen, dass aktuelle Fortschritte bei der Brennstoffzellen-Technologie diese so günstig machen, dass man künftig damit alle Verbrenner auf der Straße ersetzen könnte. Die Aussage beruht auf einer neuen Brennstoffzelle, welche mindestens zehnmal länger hält als die bisherige Technologie. Eine Verbesserung, welche die Brennstoffzelle an sich attraktiver macht, vor allem aus wirtschaftlicher Sicht für die Einführung auf dem Massenmarkt.

„Mit unserem Designansatz könnten die Kosten vergleichbar oder sogar billiger sein als bei Benzinmotoren. Die Zukunft ist sehr vielversprechend. Das ist saubere Energie, die blühen könnte.“ – Xianguo Li, Direktor des Fuel Cell and Green Energy Lab bei Waterloo

In einem ersten Versuch konzentrierten sich die Forscher der University of Waterloo auf die Weiterentwicklung von Hybridfahrzeugen, welche auf einen E-Motor in Verbindung mit einem Verbrenner setzen. Diese sollten durch den Einsatz der weiterentwickelten Brennstoffzelle effizienter und kostengünstiger als die bisherige Lösung daherkommen. Hierzu habe man den Verbrenner-Motor durch eine Brennstoffzelle ersetzt, welche eine konstante und nicht schwankende Strommenge abgeben kann.

In der Praxis bedeutet dies, dass die Zellen, die aus der chemischen Reaktion, wenn Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser kombiniert werden, Strom erzeugen, viel einfacher und damit viel billiger sein können. „Wir haben einen Weg gefunden, die Kosten zu senken und dennoch die Erwartungen an Langlebigkeit und Leistung zu erfüllen“, sagt Li, Professor für Maschinenbau und Mechatronik. „Wir erreichen wirtschaftliche Ziele und bieten gleichzeitig Null-Emissionen für eine Transportanwendung.“

Die Forscher erhoffen sich, dass die Einführung von Brennstoffzellen in Hybridfahrzeugen zu einer Massenproduktion und niedrigeren Stückkosten führen wird. Das könnte den Weg für den Austausch von Batterien und Verbrenner-Motoren ebnen, indem es eine erschwingliche, sichere, zuverlässige und saubere Stromquelle bietet. Aus Sicht von Li sei dies ein „guter erster Schritt, ein Übergang zu dem, was die Antwort auf den Verbrennungsmotor und die enormen Umweltschäden sein könnten.“

Eine Ansicht, welche man bei Audi teilt.  Denn für diese sei für das typische Langstreckenauto in Zukunft auch eine Kombination von Batterie und Brennstoffzelle denkbar. „Wenn wir das serienmässig hingekriegt haben, ist es die Ablösung vom Verbrennungsmotor“, so Audis Entwicklungsvorstand.  Aber auch Unternehmen wie Freudenberg, ElringKlinger, Toyota und Volkswagen.

Neben Li arbeitet an dem Projekt der Forscher Hongtao Zhang, einem ehemaligen Postdoc sowie dem Waterloo Mathematikprofessor Xinzhi Liu und Jinyue Yan, einem Energieexperten und Professor in Schweden. Ein Papier über ihre Arbeit, Verbesserung der Lebensdauer der Brennstoffzelle für Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen durch strategisches Energiemanagement, erscheint in der Zeitschrift Applied Energy.

Quelle: ScienceDaily – Clean fuel cells could be cheap enough to replace gas engines in vehicles