Lernen Sie den Brennstoffzellen-Antriebsstrang mit einem interaktiven 3D-Modell besser kennen:

Wasserstoff-Antriebssysteme

Die im Wasserstoff gespeicherte Energie kann in Kombination mit Sauerstoff elektrochemisch in einer Brennstoffzelle zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt werden. Diese kann anschließend für die Versorgung eines E-Antriebsstrangs verwendet werden. Als Reaktionsprodukt fällt dabei Reinstwasser an. Unter den unterschiedlichen Brennstoffzellenarten wird die Niedertemperatur-Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (NTPEMFC) aktuell vorrangig in mobilen Antriebssystemen eingesetzt und steht im Fokus der Forschung und Entwicklung. Ebenso kann der Wasserstoff mit Luft in einem Verbrennungsmotor zur Erzeugung kinetischer Energie eingesetzt werden.

Beide Verwendungsmöglichkeiten von Wasserstoff als Treibstoff für mobile Antriebssysteme benötigen ähnlich wie herkömmliche Verbrennungsmotoren auch ein System aus Peripheriekomponenten, welche die Gase fördern, aufbereiten und konditionieren. Regelsysteme und entsprechende Sensorik ermöglichen einen stabilen Systembetrieb. Der Transformations-Hub cH2ance unterstützt im Wesentlichen den Markthochlauf von brennstoffzellenelektrischen Antrieben.

Die folgende Tabelle zeigt an den ausgewählten Beispielen H2-ICE und Brennstoffzellenantrieb welche Vor- und Nachteile die jeweilige Technologie mit sich bringt.

Wasserstoff-ICEBrennstoffzellen-Antrieb: (PEMFC)
Vorteile- Reinheit vom Wasserstoff ist sekundär
- Zurückgreifen auf Aufbau und Komponenten von konventionellen ICEs möglich
- Wirkungsgrad von 50-70 % einer PEMFC
- niedrige Betriebstemperatur (60-80 °C) günstig für mobile Anwendungen
- Wertschöpfungspotenzial durch hohe Vielzahl an Peripheriekomponenten
- Rekuperation in elekr. Energiespeicher
Nachteile- kein Zero-Emission Antrieb (geringe Bildungvon NOx, HxCy und CO)
- Wirkungsgrad von 27-45 %
- Geräuschemissionen
- Anpassung der Motorkomponenten an Betriebsbedingungen
- Wasserstoff- und Luftreinheit für Alterung (Degradation) der FC entscheidend