Der japanische Autohersteller und Multikonzern Honda hat seine neuen Initiativen im Wasserstoffgeschäft vorgestellt. Das Unternehmen will bis 2050 Klimaneutralität für alle Produkte und Unternehmensaktivitäten erreichen, an denen Honda beteiligt ist. Dabei sollen nicht nur die Umweltauswirkungen aller Produkte auf null reduziert werden, sondern die des gesamten Produktlebenszyklus, einschließlich der Unternehmensaktivitäten. Honda konzentriert sich dabei auf die folgenden drei Pfeiler seiner Initiativen: CO2-Neutralität, saubere Energie und Ressourcenkreislauf. Wasserstoff sei dabei neben Elektrizität einer der Energieträger mit hohem Potenzial.
Der Wasserstoffkreislauf, der auf erneuerbaren Energien basiert, bestehe aus drei Phasen: erzeugen, speichern/transportieren und nutzen. Durch Wasserelektrolysetechnologie kann Strom aus erneuerbaren Energiequellen in grünen Wasserstoff umgewandelt werden, wodurch er weniger anfällig für saisonale oder wetterbedingte Schwankungen in der Stromerzeugung wird, und die Energie kann in Form von Wasserstoff über Land-, See- und Pipelinetransport dorthin transportiert werden, wo sie benötigt wird.
Das Brennstoffzellensystem ist das Herzstück der Wasserstofftechnologie von Honda. Das Unternehmen will den Einsatz des Systems über Brennstoffzellenfahrzeuge hinaus auch auf diverse interne und externe Anwendungen ausweiten, um die Nachfrage nach Wasserstoff zu steigern und durch die Nutzung von Wasserstoff die CO2-Neutralität der Gesellschaft voranzutreiben.
Weiterentwicklung von Brennstoffzellensystemen im Fokus
Honda war eines der ersten Unternehmen, das sich auf das Potenzial von Wasserstoff zur Verwirklichung einer CO2-neutralen Gesellschaft konzentriert hat, und führt seit mehr als 30 Jahren Forschung und Entwicklung von Wasserstofftechnologien und Wasserstofffahrzeugen durch. Seit 2013 arbeitet Honda gemeinsam mit dem US-Konzern General Motors an einem Brennstoffzellensystem der nächsten Generation.
Im Jahr 2024 will Honda in Nordamerika und Japan ein neues Wasserstoffauto einführen, das mit dem gemeinsam mit GM entwickelten Brennstoffzellensystem der nächsten Generation ausgerüstet sei. Kosten und Haltbarkeit gelten als typische Herausforderungen, die bewältigt werden müssen, um einen breiten Einsatz von Brennstoffzellensystemen zu ermöglichen. Dieses Brennstoffzellensystem der nächsten Generation, in das das Wissen und die Skalenvorteile beider Unternehmen einfließen, soll die Kosten im Vergleich zum Brennstoffzellensystem des Honda Clarity Fuel Cell von 2019 auf ein Drittel senken.
Diese signifikante Kostensenkung sei durch verschiedene Maßnahmen erreicht worden, darunter die Einführung innovativer Materialien für die Elektroden, die Weiterentwicklung einer Zellversiegelungsstruktur, die Vereinfachung der unterstützenden Ausrüstung („Balance of Plant“) und die Verbesserung der Produktivität. Zudem sei die Lebensdauer des Systems durch den Einsatz korrosionsbeständiger Materialien und kontrollierter Verschleißverhinderung verdoppelt und die Toleranz gegenüber niedrigen Temperaturen deutlich erhöht worden.
Aufbauend auf diesen Errungenschaften in Zusammenarbeit mit GM und mit Blick auf die Zukunft um das Jahr 2030, wenn der Beginn einer umfassenden Nutzung von Brennstoffzellen erwartet wird, hat Honda mit der Grundlagenforschung für zukünftige Brennstoffzellentechnologien begonnen. Ziel ist es, die Kosten des gemeinsam mit GM entwickelten Brennstoffzellensystems nochmals zu halbieren und die Lebensdauer erneut zu verdoppeln. Honda setzt sich damit das Ziel, die Nutzbarkeit und die Gesamtkosten von Brennstoffzellensystemen dem Niveau herkömmlicher Dieselmotoren anzugleichen.
Nutzung von Wasserstofftechnologien im Bereich der Weltraumtechnologie
Honda treibt auch die Forschung und Entwicklung von Wasserstofftechnologien für den Einsatz im Weltraum voran, einem weiteren potenziellen Bereich, in dem Wasserstofftechnologien sinnvoll genutzt werden können. Für verschiedene Aktivitäten im Weltraum benötigen Menschen neben Wasser, Nahrung und Sauerstoff auch Wasserstoff als Treibstoff und für die Stromversorgung. Um längerfristig im Weltraum tätig sein zu können, müsse der erforderliche Nachschub von der Erde auf ein Minimum reduziert werden.
Eine der Lösungen für diese Herausforderung sei die Schaffung eines Kreislaufsystems auf der Basis erneuerbarer Energien. Es besteht aus einem Wasser-Elektrolyse-System mit hohem Differenzdruck, das mit Hilfe von Sonnenenergie und Wasserelektrolyse Sauerstoff und Wasserstoff erzeugt, und einem Brennstoffzellensystem, das aus Sauerstoff und Wasserstoff Elektrizität und Wasser erzeugt.
Honda hat in den vergangenen beiden Jahren gemeinsam mit der japanischen Weltraumbehörde JAXA Forschungs- und Entwicklungsarbeiten für ein solches System betrieben. Zudem hat Honda 2022 mit der JAXA einen Forschungs- und Entwicklungsvertrag über ein Erneuerbare-Energien-Kreislaufsystem unterzeichnet. Es soll Elektrizität für Arbeiten auf der Mondoberfläche sowie für verschiedene Mondfahrzeuge bereitstellen. Honda wird von der JAXA zunächst mit der Ausarbeitung von Konzeptstudien beauftragt, die dann bis März 2024 zum ersten Prototyp, dem „Breadboard-Modell“, weiterentwickelt werden sollen.
Verkaufsstart und erweiterte Anwendung des Brennstoffzellensystems
Um dem Ziel einer CO2-neutralen Gesellschaft näher zu kommen, wird Honda das Einsatzgebiet seiner Brennstoffzellensysteme, dem Herzstück der Honda Wasserstofftechnologie, über Wasserstofffahrzeuge hinaus erweitern. Der Vertrieb des neuen Brennstoffzellensystems soll Mitte der 2020er Jahre starten. Der geplante Absatz von zunächst etwa 2000 Einheiten pro Jahr soll schrittweise ausgebaut werden: auf 60.000 Einheiten bis 2030 und auf mehrere hunderttausend Einheiten pro Jahr ab der zweiten Hälfte der 2030er Jahre.
Zu den vorteilhaften Eigenschaften von Wasserstoff gehört, dass Energie mit hoher Dichte gespeichert und transportiert werden kann; schnelle Tankzeiten sind ein weiterer Vorteil. Daher wird erwartet, dass das Brennstoffzellensystem besonders für stark genutzte und große Mobilitätsprodukte und große Infrastrukturen effektiv ist, sowie für Mobilitätsprodukte, die ein schnelles Auftanken erfordern und die sich für einen Batterieantrieb daher weniger eignen. Zudem können mehrere Brennstoffzellensysteme miteinander verbunden werden, um eine noch höhere Leistung zu erbringen.
Vier Haupteinsatzgebiete für die Brennstoffzelle
Aufgrund dieser Merkmale und Stärken hat Honda vier Haupteinsatzgebiete für seine Brennstoffzellensysteme identifiziert: Pkw, Nutzfahrzeuge, stationäre Kraftwerke und Baumaschinen. Zudem hat Honda mit der Entwicklung von Geschäftsaktivitäten begonnen, die sich auch an Business-to-Business-Kunden (B2B) richten.
Pkw: Der Verkauf des neuen Wasserstoff-Modells soll 2024 in Nordamerika und Japan beginnen. Das Modell basiert auf dem Kompakt-SUV CR-V, der vergangenes Jahr in Nordamerika eingeführt wurde, und wird mit dem Brennstoffzellensystem der nächsten Generation ausgestattet. Zusätzlich zu den Vorteilen von FCEV ermöglicht das neue Modell Langstreckenfahrten mit kurzen Tankzeiten und verfügt über eine Plug-in-Funktion, die wie bei Elektroautos ein komfortables Aufladen der Batterie per Stecker ermöglicht.
Nutzfahrzeuge: In Japan plant Honda bis Anfang 2024 erste Tests auf öffentlichen Straßen mit dem Prototyp eines Schwer-Lkw mit Brennstoffzellenantrieb, an dem das Unternehmen gemeinsam mit Isuzu Motors Limited arbeitet. In der Provinz Hubei in China hat Honda bereits im Januar in Kooperation mit Dongfeng Motor mit Testfahrten von Nutzfahrzeugen begonnen, die über das Brennstoffzellensystem der nächsten Generation verfügen.
Stationäre Kraftwerke: In den vergangenen Jahren ist der Strombedarf von Rechenzentren durch die Ausweitung von Cloud Computing und Big-Data-Nutzung rasant gewachsen, der Bedarf an Backup-Stromquellen hat ebenfalls zugenommen. Um solchen Anforderungen gerecht zu werden, empfiehlt Honda die Nutzung seiner Brennstoffzellensysteme im Bereich der Stromerzeugung, zunächst als saubere und leise Notstromquelle. In einem ersten Schritt wurde auf dem Firmencampus von American Honda Motor im US-Bundesstaat Kalifornien ein stationäres Brennstoffzellen-Kraftwerk mit einer Leistung von etwa 500 kW installiert. Dieses nutzt das Brennstoffzellensystem aus dem Honda Clarity Fuel Cell. Der Demonstrationsbetrieb des Kraftwerks als Notstromquelle für das Rechenzentrum soll noch in diesem Monat beginnen. Nach diesen Tests will Honda mit dem Einsatz stationärer Brennstoffzellen-Kraftwerke in seinen Fabriken und Rechenzentren in aller Welt beginnen.
Baumaschinen: Honda arbeitet daran, Brennstoffzellensysteme zunächst bei Baggern und Ladern einzusetzen, die ein großes Segment des Baumaschinenmarkts ausmachen. Dadurch könne ein Beitrag zur CO2-Neutralität von Baumaschinen geleistet werden. Die Wasserstoffversorgung von Baumaschinen allein mit herkömmlichen stationären Wasserstoffstationen gilt als schwierig. Daher will Honda mit Verbänden der Baubranche und verwandten Parteien zusammenarbeiten, um diese Herausforderung zu meistern.
Erweiterung der Wertschöpfungskette
Damit mehr Unternehmen Brennstoffzellensysteme aktiv nutzen, sei es wichtig, Entwicklungsinvestitionen und Arbeitsstunden für die Installation zu reduzieren, die Gesamtkosten zu senken und eine stabile und kostengünstige Versorgung mit Wasserstoff zu gewährleisten. Honda will nicht nur Entwicklungsunterstützung für das Anpassen des Brennstoffzellensystems an die Produkte der Kunden anbieten, sondern auch operative Unterstützung wie After-Sales-Wartung und eine stabile Wasserstoffversorgung und so einen Beitrag zu den Bemühungen der Kunden zur Klimaneutralität leisten.
Um einen breiten Einsatz von Brennstoffzellensystemen zu erreichen, sei es wichtig, Wasserstoff-Ökosysteme zu etablieren, zu denen auch die Wasserstoffversorgung gehört. Honda unterstützt den Netzausbau von Wasserstoffstationen in Japan zum Beispiel durch seine Teilnahme am Gemeinschaftsunternehmen Japan H2 Mobility und in Nordamerika durch seine Unterstützung von Stationsbetreibern wie Shell und FirstElement Fuel.
Künftig will Honda eine aktive Rolle beim Aufbau von Wasserstoff-Ökosystemen übernehmen, die sich um stationäre Kraftwerke drehen und dort ansetzen, wo die Nachfrage nach Wasserstoff besteht. Die Japaner wollen sich auch proaktiv an Projekten nationaler und lokaler Regierungen beteiligen, die große Mengen an importiertem Wasserstoff an Häfen und anderen Orten nutzen. Im Rahmen dieser Initiativen will das Unternehmen Partnerschaften mit anderen Unternehmen aufbauen, die in diesem neuen Bereich tätig sind.
In Japan erforscht Honda in diesem Zusammenhang gemeinsam mit Marubeni Corporation und Iwatani Corporation Geschäftsmodelle, welche die Wasserstoffversorgung und Nutzfahrzeuge verbinden. In Europa plant Honda derzeit Tests eines Energie-Ökosystems, das erneuerbare Energie und Wasserstoff kombiniert.
Quelle: Honda – Pressemitteilung vom 02.02.2023
