Vor 10 Jahren gab es den BMW Hydrogen der H2 im Verbrennungsmotor einspritzte, einen enormen Verbrauch hatte, und der Tank nach 9 Tagen alleine durch die Verdunstung halb leer war.
Was keiner in den 4 Seiten über Wasserstoff erwähnt hat: Der Wirkungsgrad ist mies.
Ein Vergleich:
Die Umweltschonende Variante Hydrolyse kommt auf 60- theoretisch 80%. Nebenwirkungen sind Ozon und andere Gase.
Wo der Strom dafür herkommt lassen wir mal offen. Den brauchen wir auch für Akkubetrieben Autos.
Dann gehts weiter mit dem Lagern, die neue Technologie schaut zumindest für Stationärspeicher gut aus. Für Autos zu vergessen, weniger Energiedichte als ein Bleiakku.
Die aktuellen Wasserstoffautos haben einen 700bar Drucktank. Alleine um auf die 700bar zu kommen wird schon jede Menge Energie benötigt, es schwirren Zahlen von 30% Energieaufwand durchs Internet. Also 70% Wirkungsgrad.
Dann die Brennstoffzelle selber, die hat aktuell knapp 60% Wirkungsgrad. Verbesserungen mit den derzeiten Materialen nicht möglich, man ist schon nah am theoritischen Maximum. Erst wenn man was besseres als Platin findet gehts weiter.
Nach der Brennstoffzelle kommt beim Mirai ein DC/DC Wandler. Die Spannung vom Brennstoffzellenstack ist zu niedrig. Setzen wir mal 90% an.
Als Puffer gibt es einen Akku wie bei einem Hybridauto, die Brennstoffzelle muss erst auf Betriebstemperatur kommen bevor sie Leistung liefert, und keiner will wie beim Dampfauto warten bis Druck da ist sondern gleich losfahren.
Ausserdem braucht man den Akku für die Mehrleistung zum beschleunigen, Brennstoffzellen sind schlecht regelbar, extrem teuer, und deswegen nur auf die mittlere benötigte Leistung ausgelegt.
Danach der Inverter und E-Motor sind wieder gleich wie beim Akku-Antrieb.
Alle Wirkungsgrade zusammen, ohne Stromerzeugung und dem eigentlichen Antrieb sind: 0,6*0,7*0,6*0,9= 0,2268 (Hydrolyse, Verdichten, Brennstoffzelle, DC/DC) also heisse 22%
Jetzt vergleichen wir mal ein Akkuauto:
Stromerzeugung, gleich wie vorher ist es egal woher der Strom kommt, für beide Antriebsarten ist der einfach da.
Aufladen:
Ladesäule: Die AC/DC Wandler haben >90% Wirkungsgrad
ein Lithiumakku hat kann 90% der aufgenommenen Energie wieder abgeben, der Rest verpufft bei der chemischen Reaktion in Wärme. Bei Schnellladung geht mehr in Wärme verloren, aber jede größer der Akku desto weniger macht es ihm aus, die C-Rate sinkt dann. Setzen wir es schlecht an, dann sind wir mit Alterung bei 80%.
Und dann: nichts!
Es gibt keine Verdichtung, keine Brennstoffzelle, keinen DC/DC Wandler.
Das nächste Bauteil im Antriebsstrang ist der Inverter und der Motor, beide haben wir beim Brennstoffzellenauto auch nicht berücksichtigt.
In Summe 0,9*0,8= 0,72 => 72%
Übrig bleibt das alleine in der Aufbereitung vom Wasserstoff von Herstellung bis zum Strom für den E-Motor ca 3x so viel Energie benötigt wird als beim Akku-Auto.
Bedeutet 3x so hohe Betriebskosten.
Dafür tankt man etwas schneller, die Frage ist wem ist das schnelle Tanken diesen Mehrpreis wert?
Und anders betrachtet: um alle Fahrzeuge umweltfreundlich aus regenerativer Energie zu betreiben wären für Wasserstoff 3x so viel Windräder und Solaranlagen als für Akkubetriebene nötig.
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