DLR: Autonomes Wasserstoff-Mobil für 1000 Kilometer Radius

Copyright Abbildung(en): Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) forscht aktuell an einem Langstreckenfahrzeug der Zukunft. Das geht aus einer Mitteilung des Instituts hervor. Demnach ist das Inter Urban Vehicle (IUV) als fünfsitziges Fahrzeug der Mittel- oder Oberklasse gedacht. Der Konzeptschwerpunkt des IUV liegt nach Angaben des DLR im automatisierten Reisen. Zu diesem Zweck soll das Leichtbau-Fahrzeug eine Reichweite von mehr als 1000 Kilometer erreichen.

Um dieser Definition gerecht zu werden, werde bei der Erforschung des Antriebsstrangs auf den Einsatz von Energiewandlern auf Basis alternativer Kraftstoffe, innovativen Speichern, neuartigen elektrischen Antrieben und Brennstoffzellen-Systeme gesetzt, heißt es. Dabei werde die Effizienz des Antriebsstrangs durch die angestrebte Nutzung von Abwärmeströmen – etwa mittels Thermoelektrik – auf ein bisher unerreichtes Niveau gehoben.

Auf der Langstrecke kann die Brennstoffzelle nach Angaben des DLR den Vorteil ihrer hohen System-Energiedichte ausspielen. Der Wasserstoff-Durchsatz genüge, um außer der Erzeugung elektrischer Energie in chemischen Prozessen auch mittels Wasserstoff Kälte und Wärme zu erzeugen und dadurch eine kältemittelfreie Klimaanlage zu betreiben. Diese werde nicht mehr wie bei konventionellen Fahrzeugen über das Cockpit gesteuert, sondern sei im Dachhimmel integriert und sorge so für eine gleichmäßige und trotzdem individuell einstellbare Innenraumbelüftung. Ein Konzept, wie es etwa in Flugzeugen Verwendung findet.

Bei der Karosserie setze man mit neuen Crash-Konzepten auf maximale Sicherheit der Passagiere und Energiespeicher, heißt es. Zum Einsatz kommt demnach eine Multi-Material-Struktur mit einem hohen Anteil an faserverstärkten Kunststoffen (FVK). Das geringe Gewicht trage ebenfalls zur Effizienz des gesamten Fahrzeugs bei. Um einen einfachen und komfortablen Ein -und Ausstieg zu ermöglichen, verfügt das Forschungsfahrzeug auf beiden Seiten über Schiebetüren, die gegeneinander öffnen. In Kombination mit den fehlenden B-Säulen entsteht dadurch eine maximale Türöffnung. Wie aus der Mitteilung hervorgeht, ist beim IUV eine Automatisierung bis Level 4 vorgesehen. So könne der Fahrer auf den langen Strecken entlastet werden und während der Fahrt arbeiten oder sich anderweitig beschäftigen.

Quelle: DLR – Pressemitteilung

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Wegen mir kann man da auch Tanks für 2000 km reinpacken – auch damit wird sich ein H2 PKW nicht im Markt durchsetzen.

Übrigens Mit 3000 Km wahrscheinlich auch nicht – falls diese Meldung auch noch in der Lobby-Warteschlange steht :-)

Brennstoffzelle mit 30-40 kW, Batterie mit 20-40 kWh, Tank für 4-7 kg H2.

Prägen Sie sich diese Werte ein. Sie werden im PKW- und Transporter-Bereich die nächsten Jahrzehnte prägen für alles, was nicht reiner BEV-Lokalverkehr ist.

Ob wir das nun ein FCEV oder ein ‚BEV mit H2-REX‘ oder wie auch immer nennen, damit kann man in der Mobilität CO2-frei alles tun, was das Herz begehrt und man hat weniger Gewicht als ein Langstrecken-BEV und bald auch weniger Kosten.
Lokal kann man mit dem eigenen PV-Strom in der Batterie fahren, der Geschäftsreisende und Handwerker fährt, wohin er will, ohne dauernd an die Energieversorgung denken zu müssen, und wenn mir danach ist, fahre ich – abwechselnd mit der Beifahrerin – auch in einem Zug ans Meer. Und sollte der ‚Fahrer‘ in ein paar Jahren auch mal ein Nickerchen machen können, dann kommt das Konzept erst recht zum Tragen.
Dank der praktischen Batterien und der Wasserstoff-Technologie muss Umweltschutz schon bald nicht mehr zwingend einengend und frustrierend sein.

Schon vor einem Jahr konnte Tesla ein Model S mit 1000km Reichweite bauen, die Batterien waren noch zu schwer. Mercedes stellte mit seinem EQXX eine Studie mit 1000km Reichweite vor.
Mittelfristig wird es Serienwagen mit 1000km Reichweite geben. Auch Batteriebetriebene LKW werden über 800km Reichweite haben.
Derzeit ist es aber noch nicht absehbar, mit welchem Energieträger man in Zukunft Transporte über interkontinentale Steckem im Flug- oder Schiffsverkehr antreiben will.

Wie schließe ich denn meine Photo Voltaik Anlage auf meinem Hausdach an, um meinen kostenlosen selbst produzierten Strom in dem Auto zu nutzen? Dafür müsste ja noch eine Batterie eingebaut werden, so das aus dem HEV ein BHEV wird. Ist dafür noch Platz vorhanden? Was würde sowas kosten? Auch die Aftersales Kosten würden mich interessieren. Bei Hybrid Ottos rechnet sich Hybrid nicht und ist wg. der kleinen Batterie eher greenwashing und für PV Besitzer uninteressant.

Last edited 1 Monat zuvor by Stefan

Hier mal einige Daten aus der Pressemitteilung in der Zusammenfassung.

Interurban Vehicle (IUV) – FCEV-Auto:

Länge: 5 Meter

Breite 2 Meter

Sitze: 5

Gewicht: weniger 1.600 kg

———–

Brennstoffzelle: 45 kW (im Vorderwagen)

H2-Tanks (700 Bar): 7,5 kg (im Unterboden)

Batterien: 48 kWh (im Heck)

E-Motor: 136 kW

Höchstgeschwindigkeit: 180 km/h

Reichweite: bis zu 1.000 km

(Quelle: DLR.de)

Zum Prüfen der Daten und für weitere Fotos, z.B. Anordnung von BZ, H2-Tanks, Batterie u. E-Motor, siehe

DLR-Pressemitteilung >> dlr.de/content/de/artikel/news/2022/01/20220318_interurban-vehicle-auch-auf-langer-strecke-nachhaltig-und-bequem.html

Zur Reichweite, vermutlich 750 km mit H2 und BZ sowie 250 km aus der Batterie ergeben bis zu 1.000 km.

2020 … Energiebatterien … 240 Dollar/kWh Nennkapazität … 2030 … 100 Dollar/kWh.

Brennstoffzelleneinheiten im Jahr 2020500 Dollar/kW 2030 auf 240 Dollar/kW

..

Wasserstoffspeichersystems2020 bei fast 1.250 Dollar/kg2030 .. 700 Dollar/kg

(Quelle: electrive.net – 01.03.2022)

Ermittlung der Kosten: (Mit Zahlen aus der ICCT-Studie, siehe oben)

2020 – Preis der Batterien 48 kWh = 11.520 Dollar
2020 – Preis der BZ 45 kW = 22.500 Dollar
2020 – Preis der H2-Tanks 7,5 kg = 9.375 Dollar
Zusammen = 43.395 Dollar (39.508,98 Euro)

2020 >> 43.395 Dollar (BZ, H2-Tanks und Batterie im FCEV) entsprechen 180,8 kWh (Batterie im BEV).

Zum Vergleich:
Eine Batterie mit 180 kWh geteilt durch 18 kWh pro 100 km ergeben ebenfalls 1.000 km Reichweite.

Und 2030 – wie sieht es das mit FCEV und BEV aus?

2030 – Preis der Batterien 48 kWh = 4.800 Dollar
2030 – Preis der BZ 45 kW = 10.800 Dollar
2030 – Preis der H2-Tanks 7,5 kg = 5.250 Dollar
Zusammen = 20.850 Dollar (18.982,88 Euro)

2030 >> 20.850 Dollar (BZ, H2-Tanks und Batterie im FCEV) entsprechen 208,5 kWh (Batterie im BEV).

Zum Vergleich:
Eine Batterie mit 208 kWh geteilt durch 18 kWh pro 100 km ergeben ebenfalls 1.155 km Reichweite.

Aktuelles Problem beim BEV:
180,8 kWh netto wären etwa 200 kWh brutto und rund 1.150 kg Batteriegewicht – noch zu hoch.

Mein Fazit: Preislich wäre es auch als BEV machbar, aber das Batteriegewicht müsste halbiert werden, damit es gewichtsmässig in etwa dem eines FCEV entspricht – die Zeit bringt uns dem Ziel näher.

PS.: Falls jemand Rechenfehler findet, dann melden bzw. eigene Berechnungen posten.

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