ByeBye Elektroauto, Hallo Wasserstoff-Technik von Honda!?
Honda hat eine neue Wasserstoff-Technik vorgestellt. Vorteile sollen sein, dass sie Reichweiten wie die eines Benzinfahrzeugs ermöglicht und das gleichzeitig auch noch ganz umweltfreundlich. Ewige Ladezeiten wären damit Geschichte.
Der Honda Clarity, der das alles möglich macht, soll fast nicht zu hören sein im Straßenverkehr, auch die Leistung und das Fahrgefühl sollen vergleichbare Modelle aus dem Elektrobereich überholen. Dasselbe soll Handling und Fahrverhalten betreffen.
Was meint ihr? Ist das die Zukunft? Kann das was werden? Nachdem hierzulande ja fast keiner so richtig mit den Elektroautos warmwerden möchte, wäre eine andere Lösung ja nur sinnvoll und notwendig.
Beste Antwort im Thema
Ja, nur diese Autos fahren dann damit etwa 250.000km. Für eine Brennstoffzelle braucht man 30-40g Platin, die dann auch nur etwa 100.000km hält.
Aber selbst das sehe ich bei effzientem Einsatz nicht als Problem, sondern die Herstellung des Wasserstoffs selbst. Aus Dampfreformation (also durch Abspaltung von CO2 auf Erdgas, dabei wird das CO2 in die Atmosphäre entlassen!) kann nicht der Weisheit letzter Schluss sein. Da könnte man das Erdgas genausogut in einem Verbrenner verfeuern. So wird aber billiger Wasserstoff derzeit hergestellt. Witzigerweise rechnen aber alle mit dem günstigen Preis für die Unterhaltskosten eines H2-Autos. Wasserstoff aus regenerativen Quellen mittels Elektrolyse wird deutlich teurer sein. Und dann rechnet sich ein H2-Auto nicht mehr, wenn man gut 100€ für 500km ausgibt, bei wohlgemerkt etwa 150PS.
Das nächste ist die Wirkungsgradkette. Die Elektrolyse hat 80%, dann muß man das Gas irgendwie lagern. Also entweder kühlen oder komprimieren, macht nochmal -10%. Die Brennstoffzelle selbst arbeitet mit etwa 65%, der Wechselrichter mit 90%, ebenso der E-Motor. Kommt man auf einen Gesamtwirkungsgrad von 38%.
Beim BEV sieht das anders aus. Ladewirkungsgrad ist 90%, dann kommt schon der Wechselrichter und der Motor. Macht eines Gesamtwirkungsgrad von 73%. Auf deutsch, von der elektrischen Primärenergie (erst mal egal, wie sie erzeugt wird) braucht das FCEV etwa doppelt soviel wie ein BEV.
Vorsicht, viel zu lesen!
http://www.e-connected.at/.../...s%20CO2-freie%20Endenergietraeger.pdf
Grüße,
Zeph
35 Antworten
Das ist der Punkt. Jede Brennstoffzelle für H2 braucht Platin/Palladium und das langt ganz sicher nicht. Zur Verfügbarkeit: https://www.heise.de/.../...tterien-ist-bis-2050-gesichert-910329.html
Sobald Preise steigen wird wieder gesucht wo sich noch was holen lässt. Die absolute Menge ist kein Problem, dazu ist es zu häufig vertreten.
"So funktioniert der Wasserstoff-Honda:
der Brennstoffzellen-Stack im Motorraum erzeugt elektrische Energie durch eine chemische Reaktion von Sauer- und Wasserstoff (H2). Letzerer kommt aus zwei H2-Drucktanks (700 bar) hinter den Rücksitzen des Honda. Für ausreichende Frischluftmengen in der Brennstoffzelle ist ein elektrischer Turbo-Verdichter verantwortlich. Damit die Leistung auch an den Achsen ankommt, wird sie über einen Elektromotor und ein Getriebe weitergegeben. Dabei arbeitet die Brennstoffzelle mit einer Puffer-Batterie zusammen, um die maximale Leistung herauszuholen. Die Reichweite liegt laut Honda bei 650 bis 700 Kilometern.
Einzig in den USA hat Honda bisher 200 Exemplare ausgeliefert. Dort kostet der Wagen 57.000 US-Dollar, [...] die wenigsten Mineralöl-Konzerne haben Interesse an dem neuen, billigeren Standard. "
Quelle selber Google....
Muss man immer die verschiedenen Antrieben gegeneinander aufwiegen ?
ps: https://www.youtube.com/watch?v=ypbhiMtWUuU
https://www.youtube.com/watch?v=RYbdE11fZWg
https://www.youtube.com/watch?v=INvQxCNEyNE
https://www.youtube.com/watch?v=--4J-KuBMTM
mehr selber Google...
Ja, so funktionieren die FCEV's nunmal, ist nichts neues. Egal ob Honda, Toyota oder Mercedes-Benz draufsteht. Welches Problem des Platinverbrauchs, bzw. der Wasserstoffherstellung löst das nun?
Grüße,
Zeph
Keins. Und bei dem Konzept "Brennstoffzelle plus Pufferakku" können wir kurz nachdenken, was ein Ottomotor im Miller-Cycle samt Generator als Ersatz der Brennstoffzelkle wohl an Wirkungsgrad hat und wie viele Prozente einer BZ dieser am Ende kostet.
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Wenn man es will, finde Man(n) immer das Haar in der Suppe!
ab 7:47
https://www.youtube.com/watch?...
Nun hat ja die Katalyse keineswegs erst mit der Brennstoffzelle Einzug in die Autoindustrie gehalten. Wegen der Vorschriften zur Luftreinhaltung sind die heutigen Autos mit Verbrennungsmotor alle mit Abgaskatalysatoren ausgerüstet. Ein Benzinauto mit Vierzylindermotor, das 100 kW leistet und die Euro-VI-Norm erfüllt, benötigt etwa 2,5 g eines Palladium/Rhodium-Katalysators. Das aktive Material hat einen Preis von knapp 50 EUR. Bei strenger werdenden Vorschriften in Europa könnte auch hier der Einsatz von Platin erforderlich werden. Ein Dieselauto mit entsprechendem Motor benötigt etwa 8 g eines Platin/Palladium-Katalysators, wobei der Platinanteil bei knapp 7 g liegt. Dieses Material schlägt mit etwa 240 EUR zu Buche.
Quelle: selber Google.....
auch sehr interessant :
http://www2.daimler.com/.../pagLanguageSelect.html
im Übrigen, das Problem sind nicht die Antrieben sondern der motorisierter Individualverkehr .
Ja, nur diese Autos fahren dann damit etwa 250.000km. Für eine Brennstoffzelle braucht man 30-40g Platin, die dann auch nur etwa 100.000km hält.
Aber selbst das sehe ich bei effzientem Einsatz nicht als Problem, sondern die Herstellung des Wasserstoffs selbst. Aus Dampfreformation (also durch Abspaltung von CO2 auf Erdgas, dabei wird das CO2 in die Atmosphäre entlassen!) kann nicht der Weisheit letzter Schluss sein. Da könnte man das Erdgas genausogut in einem Verbrenner verfeuern. So wird aber billiger Wasserstoff derzeit hergestellt. Witzigerweise rechnen aber alle mit dem günstigen Preis für die Unterhaltskosten eines H2-Autos. Wasserstoff aus regenerativen Quellen mittels Elektrolyse wird deutlich teurer sein. Und dann rechnet sich ein H2-Auto nicht mehr, wenn man gut 100€ für 500km ausgibt, bei wohlgemerkt etwa 150PS.
Das nächste ist die Wirkungsgradkette. Die Elektrolyse hat 80%, dann muß man das Gas irgendwie lagern. Also entweder kühlen oder komprimieren, macht nochmal -10%. Die Brennstoffzelle selbst arbeitet mit etwa 65%, der Wechselrichter mit 90%, ebenso der E-Motor. Kommt man auf einen Gesamtwirkungsgrad von 38%.
Beim BEV sieht das anders aus. Ladewirkungsgrad ist 90%, dann kommt schon der Wechselrichter und der Motor. Macht eines Gesamtwirkungsgrad von 73%. Auf deutsch, von der elektrischen Primärenergie (erst mal egal, wie sie erzeugt wird) braucht das FCEV etwa doppelt soviel wie ein BEV.
Vorsicht, viel zu lesen!
http://www.e-connected.at/.../...s%20CO2-freie%20Endenergietraeger.pdf
Grüße,
Zeph
Die Elektrolyse hat einen technischen Grenzwirkungsgrad von 80%, bei lausigen Stromdichten und diese sind nicht wirtschaftlich. Ökonomisch wird man sich irgendwo zwischen 66% und 70% bewegen.
Wechselrichter liegen übrigens bei 96% und drüber - siehe http://www.solista-solar.de/.../
Übrigens machts kaum einen Unterschied, ob wir Erdgas in einer Turbine verstromen und dann in ein BEV einspeisen oder in einem Erdgasmotor mit Eta um 40% "dezentral" verstromen. Oder zentral aus Methan Wasserstoff bauen und diesen dezentral verarbeiten. Emissionen nahe Null. Der Unterschied ist nur der Ort wo das CO2 anfällt, nicht die Menge.
Edit: Rechnen wir mal. Nehmen wir einen Erdgaswagen mit 5 Kilo CNG je 100km als Basis. Reines CNG hat 50 MJ/kg bzw. 18.3 kWh je Kilo.
Für 5 Kilo Erdgas auf 100 km brauche ich "regenerativ" bereits 1.25 Kilo regenerativen Wasserstoff der im Gas landet und nochmal das selbe, um den Sauerstoff aus dem CO2 (als Ausgangsmaterial) zu vertreiben. 2.5 Kilo H2 also um 5 Kilo Methan zu ersetzen. Brennwert Methan bis 50 MJ/kg, Wasserstoff hat 120 MJ/kg. Die wiederum mit 70% aus Strom erzeugt werden können. Was dann je Kilo 171 MJ/kg Wasserstoff an Strom erfordert. Für 2,5 Kilo daher 427 MJ Strom um ganze 5 Kilo Erdgas im Wert von 250 MJ durch "regeneratives Erdgas" zu ersetzen. 427 MJ Strom sind 118 kWh Strom. Womit ein Stromer keine 100km fährt, sondern eher 600 km je nach Gewichtsklasse.
Eine Brennstoffzelle könnte aus 2,5 Kilo Wasserstoff zu 120 MJ/kg Brennwert mit 60% immerhin 180 MJ bzw. 50 kWh Strom erzeugen. Also ca 250 km wenn ich grob 20 kWh/100km ansetze. Wie gesagt, Aufwand 427 MJ an "Grünstrom", mit dem man als BEV 600km hinbekommt.
Rechnen wir rückwärts: Wenn ich Wasserstoff aus Erdgas erzeugen würde, 20 kWh je 100km verbrauche, die BZ 60% Wirkungsgrad schafft, dann muss ich 33 kWh bzw. 120 MJ Wasserstoff einsetzen. Was recht genau ein Kilo ist. Um diese Masse an H2 aus Erdgas zu erzeugen, muss man mindestens 4 Kilo Erdgas einsetzen (Faktor 16/4). Ganz ehrlich - für 20-25% Unterschied verdammt viel Aufwand gegenüber 5 Kilo in einem klassischen hybridfreien Hubkolbenmotor.
Würde ich Erdgas in einem Hubkolbenmotor mit nur 35% verstromen, dann wären 20 kWh/100km etwa 57 kWh Primärbrennwert. Also 205 MJ, was ebenfalls 4 Kilo entspricht. Was ist wohl einfacher. Industriell Wasserstoff erzeugen und diesen mit hoffentlich 60% on Board verstromen oder einen Gasmotor als Generator schalten. Der als Miller/Atkinson sicher im Wirkungsgrad "steigerungsfähig" ist.
Mir erschließt sich der Sinn eines Brennstoffzellenkonzeptes gar nicht. Genau so wenig wie Erdgas aus Strom synthetisch herzustellen.
Honda ist mit diesem Vorhaben anscheinend nicht alleine. In einem aktuellen Artikel heißt es: "Audi und Mercedes bringen bald SUV mit Brennstoffzellen" ... Sollte sich die Wasserstoff-Technik tatsächlich (und trotz der begründeten Kritik) weiter etablieren, könnte man meinen, es dürften auch weitere Tankstellen folgen. In einem anderen Artikel heißt es jedoch "Lediglich an 20 Tankstellen kann in der Bundesrepublik Wasserstoff getankt werden. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird sich das auch nicht allzu schnell ändern, da zunächst Elektroautos auf dem deutschen Markt etabliert werden sollen (...)" (hier nachzulesen: https://www.die-auto-welt.de/news/honda-wasserstoff-technik/). Es dürfte also spannend bleiben....
Wasserstoff sehe ich schon als Zukunft, nur nicht unmittelbar, weil zuerst einfach andere Baustellen ausgeräumt werden müssen. In etwa 50-100 Jahren könnten wir wirklich auf eine Wasserstoffwirtschaft umschwenken. Kurzfristig sehe ich Vollhybride, mittelfristig die BEV's.
Grüße,
Zeph
@MartinWessel: Audi arbeitet meines Wissens nicht an einer Serienversion mit Brennstoffzelle, das wäre mir völlig neu...die Behauptung stellt auch nur ein Artikel in jüngster Vergangenheit auf. Die konzentrieren sich aktuell ganz auf den E-tron Quattro als BEV.
Mercedes bringt (angeblich) noch dieses Jahr einen Brennstoffzellen GLC mit Plug-In Erweiterung für den Akku (komplizierter geht's kaum, aber ist wohl der mangelhaften H2-Ladeinfrastruktur geschuldet). Allerdings wird auch der nur in minimalen Stückzahlen zu leasen sein und ist eher ein "Wir können es auch"-Projekt von Daimler, um nicht hinter Toyota/Honda zurückzustehen. Forschungsvorstand Weber hat bereits selbst klargestellt, dass er die Brennstoffzelle in Zukunft hauptsächlich im Bus/LKW-Bereich sieht (Quelle)...dem würde ich zustimmen, da sich dort die Nachteile (u.a. Platzbedarf, Infrastruktur, Kosten,...) nicht so gravierend auswirken bzw. einfacher zu handhaben sind als beim PKW. Weitere Einsatzfelder könnten Schiffe und Flugzeuge sein.
Abgesehen davon pumpt Daimler nun deutlich mehr Geld in die eigene Elektroplattform "EVA", selbst Toyota überdenkt nun massiv seine Wasserstoff-Strategie und schwenkt wohl großteils auf's BEV um.
@Zephyroth: Danke für das interessante, verlinkte PDF.
Zitat:
@ballex schrieb am 7. Juni 2017 um 12:28:15 Uhr:
@MartinWessel: Audi arbeitet meines Wissens nicht an einer Serienversion mit Brennstoffzelle, das wäre mir völlig neu...die Behauptung stellt auch nur ein Artikel in jüngster Vergangenheit auf. Die konzentrieren sich aktuell ganz auf den E-tron Quattro als BEV.
Zitat:
Ich habe mal recherchiert. Auf der Audi-Seite heißt es:
"Mit Wasserstoff aus regenerierbaren Quellen fährt der Audi h-tron quattro concept nicht nur lokal, sondern auch global emissionsfrei. Im norddeutschen Werlte arbeitet die weltweit erste industrielle Power-to-Gas-Anlage. Seit 2013 nutzt sie Strom aus Windenergie, um Wasser per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff zu zerlegen." und weiter:
"Derzeit entsteht hier durch Reaktion mit CO2 synthetisches Methan – das Audi e-gas für den A3 g-tron* und den A4 g-tron* mit CNG-Antrieb. Künftig kann auch Wasserstoff abgezweigt werden, um Brennstoffzellenautos klimaschonend anzutreiben."
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 7. Juni 2017 um 12:26:33 Uhr:
Wasserstoff sehe ich schon als Zukunft, nur nicht unmittelbar, weil zuerst einfach andere Baustellen ausgeräumt werden müssen. In etwa 50-100 Jahren könnten wir wirklich auf eine Wasserstoffwirtschaft umschwenken. Kurzfristig sehe ich Vollhybride, mittelfristig die BEV's.Grüße,
Zeph
Da gebe ich Dir völlig Recht, Zeph.
Steht da auch irgendwo, wieviel Strom in kWh man nach dem Verfahren braucht um 1kg synthetisches Methan zu erzeugen?
Grüße,
Zeph
Zitat:
@MartinWessel schrieb am 9. Juni 2017 um 12:20:32 Uhr:
Zitat:
@ballex schrieb am 7. Juni 2017 um 12:28:15 Uhr:
@MartinWessel: Audi arbeitet meines Wissens nicht an einer Serienversion mit Brennstoffzelle, das wäre mir völlig neu...die Behauptung stellt auch nur ein Artikel in jüngster Vergangenheit auf. Die konzentrieren sich aktuell ganz auf den E-tron Quattro als BEV.Ich habe mal recherchiert. Auf der Audi-Seite heißt es:
"Mit Wasserstoff aus regenerierbaren Quellen fährt der Audi h-tron quattro concept nicht nur lokal, sondern auch global emissionsfrei. Im norddeutschen Werlte arbeitet die weltweit erste industrielle Power-to-Gas-Anlage. Seit 2013 nutzt sie Strom aus Windenergie, um Wasser per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff zu zerlegen." [...]
Das ist mir bekannt. Es ging allerdings um eine Serienversion eines Fahrzeugs mit Brennstoffzelle wie z.B. bei Hyundai, Toyota (beide jeweils nur leas- nicht kaufbar) oder angeblich bald Mercedes. Die sehe ich nicht...
@Zeph:
Habs gerechnet. Nochmal "sauber", ich geb zu ohne jede thermodynamik-Kenntnisse sind meine Schnellrechnungen schwer nachzuvollziehen. Und auf epische Breite hab ich keinen Bock, zu 99% für die Füße.
Revers Sabatier: CO2 + 4 H2 sind CH4 + 2 H2O.
Also 4 mal H2 (4 mal 2 Gramm) für ein mol (16 Gramm) Erdgas. Ein Kilo Erdgas braucht daher ein halbes Kilo Wasserstoff. Brennwert dieses Wasserstoffs: 0.5 mal 120 MJ /kg, also 60 MJ. Die du mit 2/3 Wirkungsgrad bekommst. Also 90 MJ je Kilo Methan bzw. 25 kWh. Grob gerechnet.
Wenn ein "Windgas" Fahrzeug mit einem halben bis maximal ganzen Kilo Windgas 100 km schafft, dann wäre der erst gegenüber einem Batteriestromer energetisch wettbewerbsfähig. Dem fehlt aktuell etwa Faktor 6. Daher halte ich "Windgas" auf Sicht der nächsten 20 Jahre für den größten Hirnfurz, den sich jemand ausdenken kann.
Klingt gut, nur nie im Leben energetisch zu Ende gedacht.