Quantron stellt 3,5-Tonner mit Wasserstoffantrieb vor

Wasserstoff-Transporter-Quantron_Q-Light-FCEV

Copyright Abbildung(en): Quantron

Mit grünem Wasserstoff betankte Fahrzeuge schonen die Umwelt, sind leise unterwegs und überzeugen mit einer hohen Reichweite. Ideal für nachhaltige Unternehmen, die auf einen emissionsfreien Gütertransport für die Langstrecke setzen möchten. Die Quantron AG bietet neben vollelektrischen Nutzfahrzeugen auch Mobilitätslösungen mit Wasserstoff-Brennstoffzellen-Systemen an. Ihr neustes Produkt in diesem Segment ist der Transporter Q-Light FCEV.

Auf der NUFAM, einer führenden Messe für die Nutzfahrzeugbranche, stellte Quantron den Q-Light erstmals einem Fachpublikum vor. Als Wasserstoff-Brennstoffzellen-Transporter im Bereich von 3,5 bis 4,2 Tonnen ist er europaweit einzigartig. Das Fahrzeug wird in Zusammenarbeit mit dem Quantron Partner und Brennstoffzellen-Experten AE Driven Solutions angeboten. Die Partner setzen auf eine zuverlässige und bewährte Antriebsstrangtechnologie, die bereits in mehr als 400 Fahrzeugen in ganz Europa im Einsatz ist. Alle Komponenten des Q-Light FCEV entsprechen den europäischen Sicherheitsstandards.

Wasserstoff-Brennstoffzelle-Transporter-Quantron_Q-Light-FCEV
Quantron

Die Nutzlast des Q-Light FCEV ist analog zu der eines vergleichbaren Dieselfahrzeugs. Auch die Tankzeit lässt sich mit der eines Dieselfahrzeugs vergleichen. Der Q-Light FCEV kann flexibel im Elektro- oder Brennstoffzellen-Modus gefahren werden. Die Batteriekapazität beträgt 37 kWh und verfüge ebenso wie die verwendete 15 kW Brennstoffzelle über eine hohe Lebensdauer, so Quantron in einer aktuellen Mitteilung. Die Abwärme der Brennstoffzelle kann darüber hinaus z. B. zum Heizen des Innenraumes genutzt werden, sodass zusätzlich Strom eingespart werden kann.

Quantron unterstützt seine Kunden dabei, das ideale Fahrzeug für ihre individuellen Anforderungen zu finden. Durch seine breite Auswahl an Aufbauten ist der Q-Light FCEV flexibel für unterschiedliche Einsatzgebiete geeignet, etwa in der Logistikbranche oder als Lieferfahrzeug. Durch seinen leisen und emissionsfreien Antrieb ist der Transporter auch zu Tagesrand- und Nachtzeiten einsetzbar. Je nach Bedarf kann das Fahrzeug mit bis zu vier Wasserstoff-Tanks ausgestattet und dadurch eine Reichweite von bis zu 500 km erreicht werden. Zukünftig soll außerdem die Leistung der Brennstoffzelle skalierbar sein, sodass das Fahrzeug in verschiedenen Ausführungen, wie z. B. auch als 7,2 Tonnen Variante, angeboten werden kann, wie der Hersteller in Aussicht stellt.

Quelle: Quantron – Pressemitteilung vom 30.09.2021

Über den Autor

Michael Neißendorfer ist E-Mobility-Journalist und hat stets das große Ganze im Blick: Darum schreibt er nicht nur über E-Autos, sondern auch andere Arten fossilfreier Mobilität sowie über erneuerbare Energien und Nachhaltigkeit im Allgemeinen.

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Ich frage mich, wenn eine 15 kW Brennstoffzelle eingebaut ist und der 3,5-Tonner z.B. 27 kWh auf 100 km bei 80 km/h verbraucht, also 21,6 kWh pro Stunde – wie soll da die Brennstoffzelle mit 15 kWh genug Strom liefern? Also muss die Batterie beim Start voll sein, damit sie die fehlenden 6,6 kWh liefern kann.

37 kWh an Batterie – netto oder brutto?

Mit 33 kWh netto gerechnet, wären es 5 Stunden bei 80 km/h – also 400 km.

Da helfen auch 4 Wasserstofftanks nicht viel, wenn die Brennstoffzelle zu knapp bemessen ist und mit leeren Batterien nur noch 15 kWh für den E-Motor zur Verfügung stellen kann – also mit 50 km/h oder 30 km/h und weniger vollgeladen den Berg hoch zur nächsten Ladesäule?

Für die Kurzstecke hätte die Batterie mit 33 kWh netto für etwa 120 km gereicht und das ohne die teuere Brennstoffzellentechnik und ohne die teueren H2-Tanks.

Offensichtlich haben die Kaufleute zu sehr den Rotstift bei der sehr teueren Brennstoffzellen angesetzt.

15 kW Brennstoffzelle und 37 kWh Batterie ist eine sehr sinnvolle, pragmatische Minimal-Konfiguration. Es wird sich zeigen, dass man damit in der Praxis gut zurecht kommt. Wenn man es eilig hat, kann die 37 kWh-Batterie 400 km lang die fehlenden ca. 8 kW beitragen.
Selbstverständlich ist das eben ein Fahrzeug für Anwendungen, wo man mehr als 120 km fahren können muss; eben bis zu 500 km mit einer Ladung (Batterie und H2). Dafür kann man damit auch (z.B. als Camper) in einem Tag locker von München nach Amsterdam fahren, indem man 2 mal H2 nachtankt.
Die anderswo publizierten Fotos zeigen auch, dass locker auch noch etwas grössere H2-Tanks Platz hätten. Und sowieso kann man in späteren Versionen mal eine 25 kW-Brennstoffzelle oder mehr einbauen, sobald diese durch die nun anlaufende industrielle Produktion günstig werden.

15 kW Brennstoffzelle und 37 kWh Batterie ist eine sehr sinnvolle, pragmatische Minimal-Konfiguration.

Richtig – und wenn man von 70 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit ausgeht, dann kann der Verbrauch sogar bei 32 kWh auf 100 km sein und es wären 22,4 kWh pro Stunde.

Verbauch pro Stunde 22,4 kWh – 15 kWh v.d. BZ = 7,4 kWh v.d. Batterie x 4,5 Stunden = 33,3 kWh.

Batterie mit 37 kWh brutto minus 10% wären 33,3 kWh netto – also spitz gerechnet würde es zu den gesetzlichen Fahrzeiten von max. 4,5 Stunden passen. Reichweite 4,5 Std x 70 km/h = 315 km/h.

Jetzt mal als rein batterie-elektrische Variante – 32 kWh auf 100 km x 315 km sind 100,8 kWh netto bzw. etwa 112 kWh brutto und 640 kg Batteriegewicht – abzügl. Gewicht von BZ und H2-Tank.

Wenn die Lkw-Fahrer mit FCEV und BEV nach 4,5 Stunden sowie eine Pause machen müssen, dann sinkt der theoretische Vorteil von großen H2-Tanks nahezu auf Null – es bleibt die Preisfrage.

Zum Volumen:
H2-Tanks haben eine bessere volumenbezogene Energiedichte als Li-Ion-Batterien, sie haben einfach eine etwas unhandliche Form (Zylinder).

Zum Gewicht:
Das 40kW-Brennstoffzellen-Pack (H2Motive StackPack40) von Symbio (Faurecia, Michelin) wiegt komplett 72 kg. Eine 15kW-Brennstoffzelle sollte also für 50 kg machbar sein.
Ein 700bar-Tank für 2 kg H2 wiegt ca. 50 kg (hat übrigens auch etwa 50 Liter Volumen).
Die Gewichtseinsparung ist also beträchtlich.
Wenn ich darüber hinaus zusätzliche Energie will, wird es noch extremer. Ich brauche jetzt nämlich nur noch das H2 in Tanks, also etwa 100 kg für 60 kWh.
Für die von Ihnen erwähnten 640kg Batteriegewicht der 100kWh-Batterie kriege ich also die Brennstoffzelle und noch H2 für 350 kWh.

Zum Auffüllen: 1 Stunde oder 10 Minuten können schon auch einen Unterschied ausmachen.

Ich fasse zusammen: Volumen leicht besser, Gewicht viel besser, Nachfüllen viel besser, Preis wird durch industrielle Fertigung mind. um 50% zurück gehen. Das Bessere ist der Feind des Guten. Schöne Aussichten!

Habe hier mal Infos zum vorgestelllten H2-Lkw gefunden.

Fahrzeugdaten Q-Light FCEV 4,2 t

ZGG: 4200 kg

Leistung E-Modus: 100 kW (136 PS)

Drehmoment E-Modus: 1150 Nm

Höchstgeschwindigkeit: 90 km/h

Wasserstoff pro Tank: ca. 2,1 kg

Reichweite (2 / 4 Tanks): 300 km/500 km

Leistung Brennstoffzelle: 15 kW

Batteriekapazität: 37 kWh

Ladeleistung: 6,6 kW

Batterie Ladezyklen: 3.000

(Quelle: quantron.net)

Demnach sind 8,4 kg H2 für die (vermutlich WLTP-) Reichweite von 500 km nötig, von denen vermutlich 0,4 kg als Rest im Tank bleiben muss, damit genug Druck im System ist.

8 kg H2 durch 500 km ergäbe 1,6 kg H2 nach WLTP oder geschätzt etwa 2 kg H2 real und damit wären bei 4 H2-Tanks eher 400 km real drin.

Bei 50 kg pro H2-Tank wären es etwa 200 kg.

Das 40kW-Brennstoffzellen-Pack (H2Motive StackPack40) von Symbio (Faurecia, Michelin) wiegt komplett 72 kg. Eine 15kW-Brennstoffzelle sollte also für 50 kg machbar sein.

Von wegen komplett …

H2MOTIVE STACKPACK 40

Weight (dry) 3 — 72 kg

3 Does not include air compressor, coolant pump and DCDC converter.

(Quelle: symbio.one – PDF-Datei)

… es fehlen Luftkompressor, Kühlmittelpumpe und DCDC-Wandler.

Stackpack 40 – 72 kg

Stackpack 75 – 80 kg

Stackpack 150 – 140 kg

Stackpack 300 – 280 kg

(Quelle: symbio.one)

Wie die Zahlen zeigen ist nach oben die Zunahme etwa proportional, aber nicht nach unten.

Bei Toyota gibt es statioäre BZ-Anlagen mit 60-80 kW komplett für 240 bzw. 250 kg.

Toyota bereitet Verkaufsstart von Brennstoffzellenmodulen vor

Brennstoffzellen-Stack und andere Komponenten in einem kompakten Format

Vertikale Ausführung (Typ I) — Horizontale Ausführung (Typ II)

Gewicht ———- ca. 250 kg ——– ca. 240 kg

Nennleistung — 60 oder 80 kW — 60 oder 80 kW

(Quelle: toyota-media.de – 26.02.2021)

Deshalb muss man eher von 200 kg für die komplette 15-kW-Brennstoffzellenanlage ausgehen – aber zumindest dürfte beim Preis der 15 kW-BZ kräftig gespart werden.

Damit wären es wohl etwa 400 kg für BZ-Anlage und H2-Tanks bei 400 km Reichweite plus die 37-kWh-Batterie ca. 210 kg zusammen 610 kg – wenn ich richtig gerechnet habe.

Wenn 2 kg H2 (Energiegehalt 66,66 kWh) für 100 km reichen, dann wären es ca. 42 kWh pro 100 km batterie-elektrisch bzw. 164 kWh netto / 180 kWh brutto auf 400 km.

180-kWh-Batterie ca. 990 kg minus 610 kg (BZ-Anlage, H2-Tanks u. 37-kWh-Batterie) wären dann ein Gewichtsvorteil von nur 380 kg für H2-Lkws von Quantron bei 400 km Reichweite und das vermutlich zu einem deutlich höheren Kaufpreis.

Ich hoffe, dass ich bei meinen Überlegungen nichts vergessen habe.

Das ist Ihre Rechnung, tendenziell natürlich immer etwas zu Ungunsten von H2. Eine Kühlmittelpumpe und einen DC/DC-Wandler braucht wohl auch ein BEV.
Einverstanden mit Ihnen bin ich, dass der H2-REX (mittelfristig) billiger sein muss, als die entsprechende Batterie. Da bin ich zuversichtlich.
380 kg Gewichtsvorteil wäre je nach Kontext auch schon als gewaltiger Gewichtsvorteil beurteilt worden, den man sich Einiges kosten liesse. Stellen Sie sich vor, ihre Lieblingsfirma würde die Batterie um so viel leichter bauen.
Bei einem Camper ist das häufig etwa das, was einem für freie Nutzlast bleibt.

Siehe auch meinen Nachtrag 3

Die Wasserstoffversion des Quantron-Lkws mit Pritsche hat eine um 220 kg geringere Nutzlast als die PHEV- und BEV-Versionen – laut Quantron-Broschüre.

Das sind nicht meine Zahlen, ich hatte die Wasserstoffversion ja leichter eingeschätzt, was eine höhere Nutzlast bedeutet hätte – aber die Realität sieht anders aus.

Ob Quantron irgendwelche Bedenken hat und deshalb weniger Nutzlast erlaubt?

Nachtrag:

Die Batterie habe ich ganz vergessen – die hätte Energie für etwa 80 km – hätte!!!

Wenn der H2-Lkw 42 kWh pro 100 km braucht, bei durchschnittlich 70 km/h wären es pro Stunde 29,4 kWh, aber die BZ-Anlage nur 15 kWh liefert, dann fehlen 14,4 kWh pro Stunde.

Diese 14,4 kWh pro Stunde aus der Batterie wären bei 33,3 kWh netto 2,3 Stunden oder bei durchschnittlich 70 km/h etwa 160 km Reichweite.

Dann wäre zwar noch genug H2 in den Tanks, aber es fehlt an Energie für den E-Motor, um die durchschnittlich 70 km/h zu halten und bei …

Ladeleistung: 6,6 kW

(Quelle: quantron.net)

… dauert das Laden der Batterie mit 33,3 kWh rund 5 Stunden bevor es weitergehen kann.

Mache ich da jetzt einen Denkfehler oder haben den die Konstrukteure gemacht?

Nachtrag 2:

Sind die 15 kW Leistung der Brennstoffzelle vielleicht ein Schreibfehler?

Vielleicht sollte es 45 kW heißen, dann müsste man Quantron daruf hinweisen.

Und man könnte mit 400 km real bei 4 H2-Tanks rechnen und hätte die 80 km aus der Batterie sozusagen noch als Notreserve bei der H2-Tankstellensuche.

Nachtrag 3:

Aus der PDF-Broschüre von Quantron.de – Zahlen aus der Tabelle in Textform:

Der FCEV-100 hat als Pritsche (Zul.G.G. von 4,2 t) eine Nutzlast von 1.250 kg.

Als PHEV-120 mit 37-kWh-Batterie (LiFePo, elekt. 70 km) 1.470 kg Nutzlast.

BEV-100 (vermutl. 75 kWh (NMC), 220 km Reichweite) ebenfalls 1.470 kg Nutzlast.

Die Wasserstoffversion hat eine um 220 kg geringere Nutzlast als PHEV und BEV.

Demnach gibt es beim H2-Lkw von Quantron keinen H2-Gewichtsvorteil, sondern im Gegenteil sogar einen deutlichen Nachteil bei der Zuladung – seltsam Herr Sperling.

Nachtrag 4:

Und hier die Daten zu den Fahrgestellversionen mit Zul.G.G. von 4,2 Tonnen:

Fgst. Tragfähigkeit:

BEV – ca. 1.865 kg

PHEV – dito = ca. 1.800 kg

FCEV – dito = ca. 1.700 kg

(Quelle: Quantron-Daily-Flyer_DE.pdf)

Hier hat die BEV-Version Vorteile gegenüber FCEV und PHEV.

Das mit der Tragfähigkeit könnte auch nicht technische, sondern zulassungs-technische, bzw. politische Gründe haben. Es gibt in D und in der CH Fälle, wo man das Maximalgewicht bei einem BEV erhöhen darf; ich kenne aber die Details nicht.

Letzter Nachtrag:

Zum Schluß die Reichweiten auf gleiches Niveau gehoben – Kurzfassung.

Fazit beim Pritschenwagen:

60 kg Nutzlastvorteil für BEV, wenn beide 300 km Reichweite haben sollen.
225 kg Nutzlastvorteil für FCEV, wenn beide 500 km Reichweite haben sollen.

Fazit beim Fahrgestell:

A) Reichweite 300 km
BEV – Tragfähigkeit ca. 1.825 kg – 160 kg (zus. Batterien) = ca. 1.665 kg
FCEV – Tragf. 1.700 kg – 0 kg (2 H2-Tanks schon inkl.) = ca. 1.700 kg (plus 35 kg)

B) Reichweite 500 km
BEV ca. 1.825 kg – 545 kg (zusätzliche Batterien) = 1.280 kg
FCEV ca. 1.700 kg – 100 kg (2 zus. H2-Tanks) = 1.600 kg (zus.Nutzlast 320 kg)

Gesetzliche Fahrzeiten mit 4,5 Stunden am Stück, das sind 4,5 Std. x 70 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit gleich 315 km, also müssen es keine 500 km sein.

Ich denke jetzt ist es ausgewogen dargestellt.

Antwort auf meine Mail wegen der Brennstoffzelle mit nur 15 kW an Quantron.

Vielen Dank für Ihre Nachricht. Unsere Angaben sind korrekt.

Zur Erläuterung:

Das Fahrzeug funktioniert nach dem range extender Prinzip. Das bedeutet , die Entladung der Batterie wird verzögert. 

In anderen Worten : das Fahrzeug braucht nicht die ganze Zeit 30 kWh. Zudem rekupiert es beim bremsen und verbraucht zeitweise auch 0 kWh (zB an der Ampel ). 

Sollte die Energie knapp werden, wird der Fahrer gewarnt und wird gebeten rechts ran zu fahren, damit die BSZ laden kann.

Soll heißen, man spart an der Brennstoffzelle und wenn der Saft ausgeht, dann steht der Fahrer statt an der Ladesäule am Straßenrand und wartet bis die Brennstoffzelle mit 15 kW Ladeleistung wieder genug Strom in der Batterie geladen hat.

Dauert dann eben ein Stündchen für etwa 15 kWh Batterieladung, um zusammen mit der Brennstoffzelle für 1 Stunde die 30 kWh für den Überlandbetrieb zu haben.

Sowas nennt man „Zukunft“ der H2-Elekromobilität auf der Langstrecke – Danke!

Sorgen haben Sie! Der Kauf dieses Fahrzeugs wird freiwillig sein.
Nehmen Sie gedanklich einfach eine 25kW-Brennstoffzelle und Ihr Problem löst sich in Minne auf.

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