Wenn Verbraucher zögern, auf alternative Antriebe zu setzen, dann wird ein Grund immer wieder genannt: die ausbaufähige Ladeinfrastruktur. Herrscht bei Ladesäulen für Autos mit Batterien schon Nachholbedarf, dann ist dieser bei Autos mit Brennstoffzellen noch gravierender. Forscher aus der Schweiz wollen das ändern, wie das Technologieunternehmen Freudenberg berichtet.
Wasserstoff treibt Elektroautos mit Brennstoffzellen an, ohne CO2-Emissionen zu verursachen. 2019 gab es weltweit allerdings erst 432 Wasserstoff-Tankstellen. Selbst wenn sich deren Anzahl in den vergangenen fünf Jahren vervierfacht hat, so sind sie nicht einmal ansatzweise ausreichend, um Brennstoffzellenfahrzeuge für die breite Masse attraktiv erscheinen zu lassen. Die meisten Wasserstoff-Tankstellen finden sich in Japan mit 114, gefolgt von Deutschland mit 87. Kalifornien kommt als US-Hotspot auf immerhin 48. In der Schweiz bieten gerade einmal zwei Tankstellen Wasserstoff an. Eine dritte steht vor der Inbetriebnahme. Trotz dieser überschaubaren Quote kommen aus der Schweiz Signale, die dem Wasserstoff und damit der Brennstoffzelle auf die Sprünge helfen könnten: in Form einer Minitankstelle in der heimischen Garage.
Professor Andreas Züttel von der Technischen Hochschule EPFL in Lausanne hat an der Innovation mitgewirkt, die Ende 2019 international aufhorchen ließ. Der Clou des etwa kühlschrankgroßen Geräts ist, dass in ihm ein Metallhydrid den Wasserstoff speichert wie ein Schwamm. Soll der gespeicherte Wasserstoff zum Betanken eines Brennstoffzellen-Fahrzeugs genutzt werden, dann wird der Speicher erwärmt. Daraufhin baut sich der notwendige Druck auf, um den Wasserstoff zu verflüssigen, sodass er in den Tank strömen kann. Wasserstoff würde damit zuhause genauso verfügbar sein, wie Strom für Elektroautos.
Daneben könnten Hausbesitzer überschüssigen Wasserstoff auch an Dritte verkaufen. Der Metallhydrid, der im HyCo genannten Prototypen eingesetzt wird, kann rund fünf Kilogramm Wasserstoff aufnehmen. Das wäre genug, um damit einen standardisierten Autotank zu füllen. Zudem reiche der Metallhydrid für 40.000 Zyklen, ganz ohne Wartung.
Sinnvolle Ergänzung zu Wasserstoff-Tankstellen
Der Prototyp beseitige einige der bisherigen Schwächen auf einen Schlag. Bislang erfordert das Speichern von Wasserstoff viel Fläche und dessen Komprimieren verschlingt reichlich Strom. HyCo speichert und verdichtet Wasserstoff jedoch in einem Schritt und benötigt dazu lediglich Wärme, die sich durch Sonnenenergie gewinnen ließe. Letztlich erscheint sogar ein geschlossener Kreislauf denkbar. Solarzellen auf dem Dach des Eigenheims erzeugen Energie, die ein Elektrolyseur nutzt, um aus Wasser Wasserstoff zu erzeugen. Der Wasserstoff würde anschließend im Metallhydrid gespeichert. Von dort ließe er sich nicht nur zum Betanken von Brennstoffzellenautos nutzen, sondern auch als Energiequelle für den Haushalt.
Ein wichtiger Faktor der Neuentwicklung ist der Metallhydridtank. Er ist laut Professor Züttel dünnwandig genug, um sich gut erwärmen zu lassen, aber dennoch robust genug, um hohen Druck auszuhalten. Wie es um die Chancen steht, HyCo zu einer ernsthaften Alternative für Verbraucher zu machen, werde nicht zuletzt davon abhängen, ob er zu vertretbaren Preisen auf den Markt kommt. Der Ansatz, private Mini-Tankstellen zu einer sinnvollen Ergänzung öffentlicher Wasserstoff-Tankstellen werden zu lassen, hat jedenfalls Charme. Der grüne Treibstoff könnte so deutlich an Popularität gewinnen.
Quelle: Freudenberg — Pressemitteilung vom 26.05.2020
Worin besteht der Sinn, die Energie (Strom) die ich aus meiner PV Anlage beziehe für die Herstellung von von Wasserstoff zu verwenden, diesen kompliziert zu speichern und anschließend wieder in Strom zurück zu wandeln, ob im Auto oder Haushalt. Bei diesem Vorgang geht mir mehr als die hälfte der Ursprungsenergie verloren. Die Batterieforschung wird hoffentlich bald (wenn sie nicht schon hat) diese Wasserstoffanwendung ins ad absurbum führen. Es gibt sicher sinnvolle Anwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff, im Großindustriellem Bereich oder Schwerlasttransport, aber sicher nicht im privatem Haushaltsbereich.
@Joachim P. : setzen 6! H2 ist eine exzellenter Zwischenspeicher. Wer etwas anderes behauptet hat die übergeordneten Zusammenhänge nicht verstanden.
@Keule: Warum soll ich mir eine private Wasserstoff-Tank- und Speicherstelle installieren (oder zahlt die mir der Wasserstoffvermarkter?), wenn ich meinen PV-Strom auch gleich in Speicherbatterien unterbringen kann? Das System Sonnen-Batterien und ein Beispiel einer PV-Anlage mit Tesla-Speicherbatterie auf danzei.de zeigen mir ein System, das ökonomischer ist als die komplexe und wartungsaufwändige Wasserstofftechnologie.
Aber wie es bekanntlich heißt: Warum denn einfach, wenn es auch umständlich geht?
Wenn man die Beiträge liest, braucht man sich nicht wundern, wo die deutsche Industrie heute steht.
Lesen Sie mal, wann die erste H2 Technologie begann! Ab 2000, der Zukunftsforscher J. Rifkin sprach von der “Dritten industriellen Revolution“ – im Übrigen auch mit Frau Dr. Merkel u.a!!!
Lesen Sie nach wie viel Brennstoffzellenfahrzeuge VW vorstellte und sie in der Pipeline hatten.
Alle haben die Technik verschlafen und wohl bewusst auf CO2 “Schleudern“ gesetzt, die viel Profit generierten.
Und jetzt: nach Steuergeldern betteln!
Kennen Sie die H2 Technik? Vielleicht Firmen wie: ITM, PLUG POWER, POWERCELL, BALLARD UND die Fa. BOSCH und deren Aktivitäten, Zielsetzungen und Produkte? Wenn nicht sollten Sie sich informieren und Ihre Einlassungen sachbezogener begründen.
Der Spruch: “NICHTS IST UNMÖGLICH“ ist Ihnen hoffentlich bekannt.
Nur wenn wir das angeblich Unmögliche nicht möglich machen und weiter denken, wird es den Wirtschaftsstandort Deutschland nicht mehr geben.
Schönes Wochenende und bleiben Sie gesund!
@jomei: ich habe nichts gegen Batterietechnologie. Auf Kurzstrecke sicher sogar sinnvoller, als H2. Aber ich habe etwas dagegen, wenn H2 per se verteufelt wird. Am Ende ist H2 wahrscheinlich besser für die Umwelt, als Batterie. Ob H2 für den Hausgebrauch sinnvoll ist, darüber lässt sich sicher streiten. Man sollte noch berücksichtigen, dass man mit H2 das Haus im Winter auch warm bekommt…
Um das Haus und diese Tankstelle mit H2 zu versorgen braucht man allerdings verdammt viel Solarenergie. Und im Winter noch viel mehr.
„Wenn wir das angeblich Unmögliche nicht möglich machen…“ Meine Erfahrung im Diskurs Batterie vs. Wasserstoff – sowohl in Bekanntenkreisen als auch in diversen E-Auto-Foren – waren bis vor Kurzem leider geprägt von BEV-Verteufelungen (Einwände auf veraltetem Stand, aggressiv vorgetragene, aber längst widerlegte BEV-Mythen) und alleiniger Wasserstoff-Propagierung. Niemand will und wird einen sinnvollen Einsatz von Wasserstoff-Technologie verbieten. Die Durchsetzung einer Technologie hängt eben nicht allein an der Förderung, sondern langfristig an der ökonomischen Rationalität.
Insofern bin ich mit jedem konform, der diese Technologie für große Aufgaben eingesetzt sehen will, wo sie gegenüber einer schweren Batterie besser abschneidet (z.B. LKW, Zug…), halte aber die Batterie für sinnvoller und ökonomischer in kleiner dimensionierten Einsätzen (PV-Hausspeicher, PKW und Zweirad im Alltagsgebrauch), die schließlich bislang die meisten Transportaktionen (Kurz- und Mittelstrecken, Pendler, Post, letzte Meile u. dergl.) bestimmen.
Das ist natürlich ein Hammer, das man mit dieser kleinen Hausanlage einen Druck von 1.000 bar erzeugen kann, um das Auto zu tanken.
Nein Spass, das geht bestimmt nicht.
Also .. ich brauche für meine Stromtanke keine Garage sondern nur eine freie Stelle an der Wand – so ca 10 x 10 cm – für eine Steckdose.
Für die Luxusversion namens Wallbox – die ich schon ab 399,- Euro kriege – brauche ich 30x30cm.
Warum soll ich mir die Garage mit einem h2-Monster vollmüllen? Wo soll ich tanken ich wenn ich in Urlaub fahre? Steckdosen finde ich überall.
Irgendwie ist das mit der h2-Garage und dem h2-Auto eine ganz doofe Idee.
Der Glauben an h2-Mobilität und h2-Technik überhaupt hat so ein bisschen was von Verschwörungstheorie. Man muss fest daran glauben dann beeindruckt das andere. Und irgendwann kommt der Heilige Geist über einen und man kann die Welt retten.
Schönen Abend, also ich bin bloss ein keiner Elektriker und verfolge das H2 Thema vs E…. Was sagen denn die nicht Überzeugten ;) zu den Typen von Bosch….. Shell….Bp…..und all den H2 Playern die einen Haufen Kohle investieren in eine angeblich nicht realisierbare Technologie? Sind das etwa Deppen wie seinerzeit der crazy Teslatyp???? der aber keiner ist.:)Wird sich das ganze nicht relativieren wenn die Stückzahl stimmt??? Den Preis drücken wenn die Speicherung und der Transport….die Verteilung sich eingespielt haben? Lg
Lieber Hubi, auch einen schönen Abend. Ich freue mich endlich mal einen vernünftigen Gedanken zu lesen.
Sie denken etwas grundsätzlicher und liegen damit richtig, dass die ganzen Forscher und Investoren keine Dummköpfe sind. Ich diskutiere schon eine Weile mit Silverbeard, der glaubt dauernd über Dinge negativ Urteilen zu können, von denen er keine richtige Ahnung hat. Sein technisches Verständnis ist relativ gering, das merke ich immer wenn er etwas behauptet, das gar nicht zu dem passt, was geschrieben wurde. Ich konnte ihn schon oft dabei ertappen.
Ihm ist diesmal nicht aufgefallen, dass von Umspeichern in einen Autodrucktank gar nicht die Rede ist, sondern von Umfüllen von flüssigen H2. Also geht der Professor bei seinem Konzept davon aus, dass das Fahrzeug auch wieder einen Tank hat der H2 flüssig aufnehmen kann. Genaueres wissen wir nicht und können wir nicht wirklich beurteilen. Ich weiß nicht, ob es möglich ist einen Drucktank erstmal flüssig zu befüllen und dann dehnt sich durch die folgende Erwärmung der Wasserstoff wieder als Gas aus. Dadurch baut sich der Druck dann automatisch im Tank auf, weil das Ausdehnungvolumen fehlt. Ich weiß es nicht, kann es mir aber so vorstellen.
Aber Hubi, wir beide sind uns sicher, dass der Professor sich nicht lächerlich machen will, indem er etwas konzipiert, dass technisch nicht umgesetzt werden kann. Das einzige was er laut Artikl nicht weiß, ob es eine reele Chance hat sich durchzusetzen. Denn er hat die Kosten der Herstellung als Massenprodukt nicht beurteilen können oder wollen. Warum Kommentatoren immer so viel mehr wissen als Spezialisten verstehe auch nicht.
Was Silverbeard und andere nie verstehen wollen, es geht bei H2 um viel mehr als Mobilität und H2-Nutzung. Es geht um Langfristspeicherung von großen Energiemengen, welche über eine Pipeline auch viel günstiger transportierbar ist (1-2 Cent/KWh), als Strom über eine Stromleitung (7-8 Cent/KWh). Und dass H2-PKW (FCEV) länger brauchen um sich zu etablieren als BEV weiß jeder der sich mit dem Thema beschäftigt. Was ich aber nie verstehen werde, warum man so verbissen gegen FCEV sein kann. Lassen wir die Forscher und Ingenieure doch einfach ihre Arbeit machen. In spätestens 30 Jahren muss ein 100%-EE-System (also CO2-frei) da sein und da ist extrem viel im Umbruch. Und bedarf es vieler Technologien und Forschungsfortschritte.
Wenn dann 2050 alles Akku-Autos sind, weil da sich auch viel verbessert hat, soll es mir recht sein, da dann CO2-frei.
Ist schon recht amüsant für mich, zu lesen, was hier so geschrieben wird. Ich bin Ausbilder in den Bereichen Sicherheit von HV-Fahrzeugen und Explosionsschutz (speziell H2 und andere chemische Industrie) und befasse mich seit 1998 beruflich mit diesen Themen.
1. Wasserstoff wird nicht flüssig, nur weil man den Druck erhöht. Er bleibt gasförmig. Der Verfasser hat da wohl etwas falsch verstanden.
2. Kein einziges Auto auf dieser Welt braucht Flüssigwasserstoff (LH2). Die Zeiten der Experimente bei BMW sind vorbei.
3. Metallhydridkompressoren gibt es schon lange. Das ist keine neue Idee. Herr Dr. Bonhoff (ehem. Leiter NOW, Berlin) hat darüber sogar seine Diplomarbeit geschrieben. Natürlich können damit auch hohe Drücke erzeugt werden, dafür müssen aber sog. „Hochtemperaturlegierungen“ bei ca. 400 °C eingesetzt werden.
4. Ich habe im Jahre 2002 für Vandenborre Technologies (B) zusammen mit Quantum (USA) den sogenannten „Homefueller“ mitentwickelt und beim TÜV SÜD zugelassen. Die Idee, einen Elektrolyseur mit einem Kompressor für die Heimtankstelle anzubieten ist also auch nicht neu, sondern 18 Jahre alt.
5. Die Komponentenkosten für ein solches System sind einfach zu hoch, als daß sich Privatleute so etwas in ihre Garage stellen würden. Lohnt sich nicht. Wir brauchen mehr H2-Tankstellen und die werden auch bald kommen.
6. Natürlich macht es mehr Sinn (Wirkungsgrad), einen Batteriespeicher zuhause zu haben (Powerwall), diese tagsüber mit der PV zu laden und nachts damit dann das Batterieauto zu laden. Wenn man allerdings ein FCEV hat, dann könnte man eine solche Lösung nutzen, falls keine H2-Tankstelle in der Nähe ist.
7. Man sollte darauf achten, die Leute in diesem Forum (und nicht nur hier) nicht zu beschimpfen. Das zeugt nicht gerade von Anstand oder Kompetenz.
8. Argumente (Physik, Chemie, BWL) sind wichtiger als „Bauchgefühl“ oder Halbwissen.
9. BEV sind in den kleinen und mittleren Fahrzeuggrößen sinnvoll einzusetzen. Sobald die Lestungen und vor allem die Fahrstrecken und bewegten Massen größer werden, machen Batterien als Energiespeicher keinen Sinn mehr, sondern man sollte dafür H2FCV einsetzen. LKW, Busse, Züge, Schiffe sollten nicht mit vielen Tonnen Batterien beladen werden, sondern Nutzlast transportieren. Ökologisch und auch ökonomisch macht es dann einfach mehr Sinn, H2 in einem Hohlkörper (Druckspeicher) zu speichern, statt Chemische Energie in einer Batterie. (-> Energiedichte)
Ich hoffe, damit etwas zum Verständnis und zur Beruhigung der Gemüter beigetragen zu haben. Natürlich gibt es BEV und H2- Anhänger und -gegner, man sollte aber nicht beide Technologien als „feindlich“ oder die einzige Lösung darstellen. Das ist ingenieurtechnisch nicht korrekt und auch nicht sinnvoll.
Ich freue mich auf Ihre (freundlichen) Kommentare.
Danke Heinz Scherer….freue mich einen anscheinend sinnvollen Beitrag eingebracht zu haben;).
Es ist ja auch so was oft auch vergessen wird wenn’s ums laden der Batterien geht. Ich bin beruflich im nieder-Mittelspannungsanlagen Bereich tätig. Wenn ich mit den Kunden…also Stromversorger in Südbayern über die Thematik diskutiere dann hört man was da für ein Aufwand nötig ist um das Leitungsnetz auf-und umzurüsten. Das kostet auch……
Und die Menge Strom die erforderlich wäre um Massen an Teslas zu laden ist enorm. Der Umbau in privaten Haushalten für einen Supercharger wäre kein Thema….Aber in einem bestehenden Neubaugebiet die Leitungen zu verstärken….. VDE Bestimmungen einhalten usw. ???? Oder in den Städten….. Tiefgaragen? Wohnblöcken? Altbausiedlungen? Der Aufwand wäre immens . Und das vergessen viele…..denn wie alle Welt ja weiß……der Strom kommt ja nur aus der Steckdose. Lg
Echt lustig keiner hat an E-Autos geglaubt und siehe da es funktioniert. Noch nicht perfekt aber es geht. Und nun verteufeln die E-liebhaber die h2 Variante so wie damals die Benziner-Freunde die E-Autos verteufelt haben.
Es gebe noch viel bessere Varianten als e oder h oder Benziner aber das bringt der Wirtschaft nichts. Somit ist alles mehr Schein als sein. Und der Umwelt bringt es bis dato nix. Abartige Schifffahrt für die Wirtschaft, darüber möchte niemand was wissen. Muss der Becher aus China kommen? Soviel co2 und Arbeitsplätze….
Muss jeder Haushalt heutzutage 2 Autos besitzen? Die Infrastruktur von Bahn und Öv ist doch sehr viel besser als damals. Und früher ging es auch mit nur 1 Auto pro Haushalt. Man könnte den Auto co2 austoss fast halbieren. Aber dann würden weniger Pkws verkauft Werkstätten hätten weniger zu tun. Also nö. Ich bin kein Experte aber mit Vernunft hat das garnix zu tun. Statt smart Denken beschäftigt man sich lieber mit etwas was Umsatz generiert. Ich frage mich immer noch wieso wir in den 90er Jahren Strom sparen sollten? Und nun alles auf Akku und Strom ballern das kracht.
Zum Abschluss was zum nachdenken. Ich arbeite in der Energie Branche. Eine mir bekannte Wasserkraftanlage hat eine schöne Studie dargelegt. Sparlampen alles auf LED da weniger Strom verbraucht wird. Und was war… Nix… Jeder verbaut jetzt soviele LEDs das der Stromverbrauch sogar höher ist als früher. Komisch darüber berichtet keiner? Was hat es gebracht auf LED um zu steigen? Nur mehr Gewinne für die Energie Branche.
Na so was! Hat schon mal jemand laut und konsequent darüber nachgedacht was
H2O schlussendlich alles bewirkt ?
Wir brauchen keine Löcher mehr um Erdöl, Gas etc.zu fördern. Suezkanal und sonstige Lieferrouten sind überflüssig.. Damit verbunden die spezielle Schiffahrt.
Landungsbrücken und Pipelines ( Röhren) die nutzlos sind. Riesige Hydrierwerke
die die Landschaft verpesten. Erdöllagerstätten die gefährlich für die Umwelt sind.
Alleine daran hängen Abertausende Arbeitsplätze !!!
Aber nicht genug damit: die Privatwirtschaft wird autark. Hausbesitzer und Landwirte hängen nicht mehr an der Gunst der Energieversorger . Der Staat verliert Milliarden dadurch . Jeder kann jetzt selbst bestimmen ob und wiviel Energie er benötigt. Man darf das alles nicht zu Ende denken. Auch Sarah Wagenknecht kann jetzt jubeln….
Usw.. usw . F. Schwinges