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Neues Konzept: Methanol Brennstoffzelle?

Themenstarteram 5. Mai 2021 um 15:02
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77 Antworten

Es ist nicht nur mehr, es ist sogar so viel, dass man damit bequem zwei PKW ausstatten kann, welche beide locker 90% und mehr ihrer Strecken elektrisch abdecken können. Da würde ich mir über eine Brennstoffzelle gar keine Gedanken mehr machen.

Statt 100% werden 180% Streckenanteile elektrifiziert.

Die letzten 10% (20%) lassen sich mit einem Verbrenner und Ethanol abdecken, sei es nun als reiner RE oder als Hybridantrieb.

Ich nehme an dass die Größe des Akkus auch dem geschuldet ist, dass auf Grund der Fahrleistungen eine halbwegs potente FC verwendet wird. Die produziert auch entsprechend Energie, wenn gerade wenig Energie zum fahren benötigt wird. Sprich die Energie muss in den Akku gespeichert werden. Sprich der Akku muss auch entsprechend aufnahmefähig sein.

Bei einen "normalen" Fahrzeug, könnte ein Akku im Bereich von 30-40kWh sicher ausreichend sein...

Damit gingen 150-200km als BEV, und für alles weitere halt die FC.

Ne du, die FC (also Fuel Cell, also eigentlich der Brennstoffzellen-Stack), die du als halbwegs potent wähnst, hat bei der Gumpert Nathalie (Trommelwirbel) 15 kW. Das ist nicht mal die Leistung eines Trabi-Motors. Und das in einem Auto, das nach Supersportwagen aussieht.

https://www.rolandgumpert.com/

"Nathalie nutzt eine Technologie, mit der unbegrenzte Reichweiten ohne Steckdose möglich sind – besonders in Regionen ohne Schnellladesäulen ein gewaltiger Vorteil. Ihre Brennstoffzelle arbeitet umweltfreundlich mit Methanol und liefert permanent 15kW."

15 KW konstante Leistung reichen für fast alle Länder aus, und auch für Deutschland falls Frau Baerbock Kanzlerin wird.

Mit einer Limitierung auf ~80 km/ h könntest du diesbezüglich Recht haben, nur ist das weltweit nicht ganz so verbreitet, wie man meinen möchte.

Ganz richtig, was in der Nathalie verbaut ist spielt keine Rolle. Es ist ein Supersportwagen, der Aufsehen erregen soll und den wir uns nicht leisten können. Außerdem benötigt ein Wasserstoffauto auch eine Pufferbatterie, also für mich auch kein Argument.

Interessant wird es erst wenn es an den Bedarf und der Fahrzeugklasse des Otto-Normal angepasst wird. Wenn der Sunfuel die Funktion als REX erfüllt und man die Batterie auch wie beim Plug-In direkt an der Steckdose laden kann, dann rückt der Strombedarf der Methanolherstellung und der Wirkungsgrad der FC in den Hintergrund. Es soll ja nur in seltenen Fällen zum Einsatz kommen.

Wenn das System aus Reformer und FC 15kWh leistet, dann schafft sie bei einem Verbrauch von 20kWh/100km runde 75km Reichweite in der Stunde. D.h. auf der Landstraße und Innerorts bekomme ich die Batterie nie leer. Wenn das System auf der Autobahn 300km weit kommt und ich nach ner Pinkelpause weiter fahren kann ist doch alles gut. Die Frage ist dann, ob es konkurrenzfähig zum Ottomotor ist, der ja auch Sunfuels verbrennen kann.

Vielleicht doch eine Alternative zum Tanken von reinem H2? Sunfuels (mir gefällt dieses Wort) kann ich halt auch in der Wüste, in anderen Gegenden mit Wind und Wasserkraft herstellen und leicht transportieren und lagern. Auch kann es vorhandene Infrastruktur nutzen.

Wer meint, dass 15 kW Permanentleistung der Brennstoffzelle nicht ausreichen, hat das Prinzip nicht verstanden. Das reicht vollkommen aus, um einen 200 kW-Motor zu versorgen...

Dann fahr damit gern auf die Nordschleife, Hannes. Denn dieses Terrain muss ja der Anspruch für die Nathalie sein. Die ersten 3-5 Runden wie vom Blitz getroffen (schafft er die aus der Batterie?), und dann noch 15 Runden oder so als Zwangs-Blockier-Bremsklotz wie ein Pace Car.

Zum Alltag: mit den 15 kW permanent und der Pufferbatterie hat man das Szenario, dass irgendwann die Pufferbatterie mal leer ist, also an einem Entladelimit angekommen. Wenn dann eine Steigung kommt (und das auch bei niedrigen Geschwindigkeiten wie 15-100 km/h), dann will man mehr als 15 kW, schon um die Geschwindigkeit zu halten. Und genau so, wer einen Anhänger irgendwo hoch ziehen will. Damit das nun immer noch funktioniert, muss in der Pufferbatterie quasi ein weiterer (Extra)Puffer drin sein, der dann genommen wird. Genau so das gleiche für nötige Beschleunigungen, die sind jedoch kürzer als Steigungen, weil ja das Zieltempo ja schnell erreicht ist.

Und gleiche Einflüsse auf die Fahrwiderstände hat man bei starkem Gegenwind, der ja auch mal über hunderte km aus einer Richtung kommen kann. Auch hier ist schon ein Wind von 20 km/h frontal gegen eine Dauerleistung von nur 15 kW recht mächtig. Und noch Regen oder Nässe dazu.

Man kann es drehen und wenden, wie man will 15 kW Dauerleistung der Energiequelle ist einfach zu wenig. Und mindestens 30-40 kW sollten es sein. Selbst für Autobahnen mit 100 km/h Tempolimit (z.B. Japan). Damit eben trotz Regen, Gegenwind, Steigungen so 100 km/h Dauergeschwindigkeit auch wirklich drin sind. Und da reden wir noch nicht von 130 km/h.

@Graso, da gehst du von wenig praktischen Bedingungen aus. Du nimmst für den Teil der FC-Betrachtung an, dass die Batterie leer ist - das ist in 99% der Fälle Unsinn. Einziger Fakt, wo du sicher Recht hast, wäre die berühmte Nordschleife. Wenn der Akku alle ist, sind danach nur noch "Ehrenrunden" drin. Aber selbst die kannst du mit 80-100km/h drehen, also so wenig sind die 15kW nun wieder auch nicht. In der Praxis kommst du damit von Flensburg bis nach Garmisch. Die Baustellen und der A99-Dauer-Stau regeln das auf ihre Weise. Ich find die DMFC schon cool, wobei ich für den z.B. TESLA S75 10-12kW völlig ausreichend finde.

Zitat:

@Audi-gibt-Omega schrieb am 24. Mai 2021 um 20:38:09 Uhr:

das ist in 99% der Fälle Unsinn.

Umgekehrt ist der Sinn eines RE aber eben gerade der, dass man einigermaßen normal weiterfahren kann, obwohl der Akku leer ist und bei Bedarf eben auch kurzfristig die Reichweite damit auffrischen kann.

30 kW sollte ein RE meiner Meinung nach schon leisten können, weil man damit auch 130 km/h halten kann.

Zitat:

30 kW sollte ein RE meiner Meinung nach schon leisten können, weil man damit auch 130 km/h halten kann.

Aber das auch nur in der Ebene ohne Gegenwind, ohne Steigung, ohne Anhänger.

Der i3 mit REx hat einen REx mit 26,6 kW vom Generator hinter dem REX-Motor. Und schon da beschweren sich Leute, dass das bei entladener Batterie zu schwach ist, weil sie am Berg Probleme haben.

Zitat:

@Audi-gibt-Omega schrieb am 24. Mai 2021 um 20:38:09 Uhr:

@Graso, da gehst du von wenig praktischen Bedingungen aus. Du nimmst für den Teil der FC-Betrachtung an, dass die Batterie leer ist - das ist in 99% der Fälle Unsinn. Einziger Fakt, wo du sicher Recht hast, wäre die berühmte Nordschleife. Wenn der Akku alle ist, sind danach nur noch "Ehrenrunden" drin. Aber selbst die kannst du mit 80-100km/h drehen, also so wenig sind die 15kW nun wieder auch nicht. In der Praxis kommst du damit von Flensburg bis nach Garmisch. Die Baustellen und der A99-Dauer-Stau regeln das auf ihre Weise.

Nimm dir das Auto genutzt wie ein PHEV, das jedoch nie extern aufgeladen wird.

Da ist die Batterie mit ihren 60 kWh an sich erstmal immer leer. Der Laternenparker, der rein auf Methanol-Wasser-Mischung auskommen will, ohne jemals anzustöpseln, wird eine leere Pufferbatterie dann recht oft vorfinden, wenn er Autobahn mit >100 km/h fährt. Oder immer mal Gegenwind hat. Oder Steigungen drin hat. Nein, das ist nicht nur Nordschleife.

Von Flensburg nach Garmisch kommt man damit nicht, weil nach 600 km der Methanol-Wasser-Tank leer ist, und es derzeit keine Tankinfrastruktur dafür gibt.

Zitat:

Ich find die DMFC schon cool, wobei ich für den z.B. TESLA S75 10-12kW völlig ausreichend finde.

Gumpert hat keine Direkt-Methanol-Brennstoffzelle. Sondern einen Methanol-Reformer und dann die Brennstoffzelle. So habe ich es verstanden.

Und schon der Betrieb der el. Heizung oder Klimaanlage nimmt dir von den 10-12 kW weitere 3-4 kW. Dann hast du noch 6-8 kW zum Fahren. Dein Ernst für gut 2 Tonnen?

Zitat:

@Grasoman schrieb am 25. Mai 2021 um 00:34:32 Uhr:

Zitat:

30 kW sollte ein RE meiner Meinung nach schon leisten können, weil man damit auch 130 km/h halten kann.

Aber das auch nur in der Ebene ohne Gegenwind, ohne Steigung, ohne Anhänger.

Der i3 mit REx hat einen REx mit 26,6 kW vom Generator hinter dem REX-Motor. Und schon da beschweren sich Leute, dass das bei entladener Batterie zu schwach ist, weil sie am Berg Probleme haben.

Ja nun, 130 km/h fährt man dann doch eher selten mit Anhänger.

Der Punkt dabei ist, dass man zwischen 80 und 130 km/h ca. einen Faktor von 3 im Leistungsbedarf hat, bei 100 km/h zu 130 km/h noch fast Faktor 2, sprich wer wenigstens in der Ebene 80 oder 100 km/h fährt hat damit sogar die Möglichkeit, den Akku zusätzlich zu laden.

Idealerweise startet man einen RE sowieso nicht erst dann, wenn der Akku schon quasi leer ist, sondern vorher, um der Entladung entgegenzuwirken, da fällt das Thema Dauerleistung noch weniger ins Gewicht.

Bei einer angenommenen Kapazität von 30 kWh könnte man sogar so weit gehen, auf Langstrecken den Akku als Reserve zu betrachten.

Zitat:

@Grasoman schrieb am 25. Mai 2021 um 00:59:21 Uhr:

Da ist die Batterie mit ihren 60 kWh an sich erstmal immer leer. Der Laternenparker, der rein auf Methanol-Wasser-Mischung auskommen will, ohne jemals anzustöpseln, wird eine leere Pufferbatterie dann recht oft vorfinden, wenn er Autobahn mit >100 km/h fährt. Oder immer mal Gegenwind hat. Oder Steigungen drin hat. Nein, das ist nicht nur Nordschleife.

Die Batterie kann man doch auch beim Parken laden? Wenn man es überall schafft ihn leer anzustellen. Dann fährt man mit voller Batterie los. Dann lässt man die Brennstoffzelle gleich weiter laufen und gut ist’s. Bis man auf die Autobahn kommt, endlich mal aus den Geschwindigkeitsbegrenzungen und den Staus raus kommt und man endlich mal Gas geben kann, hat man eine volle Batterie zur Reserve.

Ein Gespann zu ziehen ist natürlich was anderes, da kommt man mit einem kleinen RE nicht weit.

am 25. Mai 2021 um 10:28

Zitat:

@Hannes1971 schrieb am 19. Mai 2021 um 08:32:03 Uhr:

Wer meint, dass 15 kW Permanentleistung der Brennstoffzelle nicht ausreichen, hat das Prinzip nicht verstanden. Das reicht vollkommen aus, um einen 200 kW-Motor zu versorgen...

Als Grundlage sollte die Autobahn-Richtgeschwindigkeit (130km/h) dienen. Gumpert gibt an, nur mit dieser Leistung die Richtgeschwindigkeit erreichen zu können. Ziemlich erstaunlich für ein 2t-Fahrzeug, das vermutlich nicht den besten cw-Wert (Stichwort Bodenhaftung/Anpressdruck) haben wird. Aber gut, gehen wir mal davon aus.

Für die Gesamtleistung von 400kW braucht man sowieso einen Akku bestimmter Größe (5C-10C Entladeleistung), damit ergibt sich irgendwas zwischen 40-80kWh, Gumpert hat sich für 60kWh entschieden.

Bis 130km/h kann die Brennstoffzelle den Wagen alleine betreiben. Etwaige Gegenwinde, Bergauf-Bergab etc. wird aus dem Puffer bedient, im Mittel wird sich das aber auf 0 ausgehen (Wo Gegenwind, da auch irgendwann mal Rückenwind, wo bergauf geht's auch mal bergab). Bei 150km/h muss die Pufferbatterie dann schon gut 5kW zusteuern (damit kommt man mit vollem Akku 1200km). Bei 200km/h müssen dann schon 21kW aus dem Akku kommen, die Reichweite trotz voll laufender Brennstoffzelle sinkt auf 300km. Danach muss der Nathalie entweder unter Richtgeschwindigkeit fahren, oder für gut 4h stehen, damit die Brennstoffzelle den Akku wieder laden kann.

Also gehen tut's schon, es dürfte in der Realität auch eine brauchbare Reichweite/Performance bringen. Für den Betrieb nach StVO finde ich die Auslegung nicht so verkehrt, für die Rennstrecke, hmhm... Weniger passend. Weis nicht, ich hätte statt Brennstoffzelle 30kWh mehr Akku verbaut (also 90kWh), mehr elektrische Leistung geboten (600kW) und geladen am Schnelllader in unter 2h.

Grüße,

Zeph

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