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Toyota setzt auf Wasserstoffantrieb statt Elektroauto


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grojoh

BMW hat mit dem i3 gut begonnen, ist dann aber eingeschlafen. Von wirklich ambitionierter und innovativer E-Mobilität ist man dort noch weit entfernt. Ebenso bei Stellantis - die aktuelle eCMP ist ein Pflichtprogramm, das merkt man, wenn man sich anschaut, wie wenig systemisch die E-Mobilität bei Stellantis betrachtet wird. Mehr als Ladekabel ein- und ausstecken können die E-Autos von Stellantis nicht. Nicht falsch verstehen, ich fahre ja selbst den e-C4 und bin zufrieden damit - ich weiß aber auch, wie weit entfernt der moderne Stand der E-Mobilität davon ist, insbesondere in Bezug auf Digitalisierung, Car2X, Ladetechnik, Akkutechnik, Recycling etc.

Was den Wasserstoff-Hybrid von Stellantis betrifft - man wird sehen, wieviel der Exemplare es über den Probebetrieb hinausschaffen. Mit 4,4kg Wasserstoff im Tank kommt auch ein H2-Transporter nicht sonderlich weiter, als die aktuellen batterieelektrischen Varianten von Jumpy und Co. - die angegebenen 400 Kilometer sind für einen Transporter mit 4,4kg H2 nicht erreichbar. Es werden in der Praxis eher 250km sein und dann steht man vor dem Problem, dass man eine H2-Tankstelle zur Hand braucht, die am Weg liegt. Gerade im Transportersegment können sich Betriebe viel sparen, wenn sie mit eigener PV und Wallbox ihre Fahrzeuge selbst laden können. Da kommt kein H2 auch nur annähernd hin von den Betriebskosten, ausgeschlossen.

Und dann hat man ein 700bar-Netz, bei dem die H2-LKW gemeinsam mit den Transportern und Autos stundenlang Schlange stehen, weil man eben nicht mal schnell in 5 Minuten den 35kg-Tank eines H2-LKW betanken kann. Das dauert je nach Druckaufbau (die LKW haben in der Regel 350-400bar) dann gut und gerne über eine Stunde und dann kann man hoffen, dass die Tankstelle direkt an die Pipeline angeschlossen ist, denn mit Betankungen für mehrere LKW hintereinander schaut's sonst düster aus. Da müsste mehrmals täglich H2 nachgeliefert werden.

Viele LKW-Parkplätze mit Schnellladern auszurüsten, lässt sich machen. Dagegen eine flächendeckende öffentliche H2-Tankinfrastruktur aufzubauen, die LKW und PKW gleichermaßen mit entsprechender Zuverlässigkeit und Durchsatz abwickeln kann, halte ich für ein ziemliches Chaosszenario.

Ich erinnere in diesem Zusammenhang an diese Untersuchung:

Elektromobilität schlägt Wasserstoff bei Energiewende im Verkehr | Umweltbundesamt

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bluedog
Am 29.4.2021 um 18:39 schrieb grojoh:

Und dann hat man ein 700bar-Netz, bei dem die H2-LKW gemeinsam mit den Transportern und Autos stundenlang Schlange stehen, weil man eben nicht mal schnell in 5 Minuten den 35kg-Tank eines H2-LKW betanken kann. Das dauert je nach Druckaufbau (die LKW haben in der Regel 350-400bar) dann gut und gerne über eine Stunde und dann kann man hoffen, dass die Tankstelle direkt an die Pipeline angeschlossen ist, denn mit Betankungen für mehrere LKW hintereinander schaut's sonst düster aus. Da müsste mehrmals täglich H2 nachgeliefert werden.

Wie das gehen soll, weiss ich auch nicht. Ich würde aber sagen, man kann so 70 bis 100kg durchaus in einen Tank pressen, und den dann auch nach und nach wieder auffüllen. Das verkürzt Wartezeiten. - Während ja dann egal ist, wenn der Verdichter quasi rund um die Uhr läuft. Nur, alles, was keine zwei oder drei Fahrzeuge unmittelbar hintereinander schafft, ist nicht praxistauglich, wenn ich nur mal an eine kleine Betriebstanke mit öffentlichem Zugang denke. Wenn die wirklich nur einen LKW die Stunde schafft, kann man das knicken. Wenn die aber morgens Druck genug für 3, 4 LKW hat und dann noch zwei dutzend PKW übern Tag verteilt schafft, ist das schon eher brauchbar. Und da ist dann eher der Hochdruckspeicher der Flaschenhals, und nicht so sehr der Verdichter. Der kann ja die ganze Nacht arbeiten, um dann für den nächsten Tag bereit zu sein, und am Tag kann der ja auch noch was tun. Dann dauerts auch nicht ne Stunde, bis ein LKW voll ist, sondern allenfalls ein paar Minuten, jedenfalls für die ersten, die noch aus dem Druckbehälter versorgt werden können. Eine Tanke ohne Druckspeicher ist bei solchen Systemdrücken, die man eben nicht mal in ein paar Minuten hinbekommt, kann nicht praxistauglich sein, sobald mehr als eine Handvoll Fahrzeuge bedient werden müssen am Tag.

Kommt dazu, dass Elektrofahrzeuge immer kürzere Ladezeiten haben. Warum sollte man teure Wasserstofftechnik nutzen, wenn der Ladevorgang mit vergleichsweise simplen Batterien im Zweifel sogar schneller ist? Die Ökobilanz ist eh nicht besser als bei Batterien.

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Hier ein aktueller Artikel zu dem Dilemma: Tank-Wartezeit bis 45 Minuten: Wasserstoff-Vorteil wird zum Ärgernis - Business Insider

Zitat

Noch dramatischer werde das ganze, wenn es sich beim vorherigen Tankstellenkunden um den Fahrer eines LKW oder Busses gehandelt habe. Hier betrage die Wartezeit dann 360 Minuten. Mit modernster Technik seien zwar dank sogenannten Kryopumpen Wartezeiten von bis zu gut sieben Minuten möglich, nur die wenigsten Tankstellen verfügten jedoch über die Technik.

Zitat

Für das gesparte Geld müssten jedoch erhebliche zeitliche Kosten in Kauf genommen werden. Die durchschnittliche Wartezeit betrage so rund 20 bis 45 Minuten. Stünden vor dem eigenen Toyota Mirai noch vier weitere Wasserstoff-PKW, betrage die Wartezeit zwei Stunden.

 

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Naja ... ich denke mal die Ladezeit für Batterien wäre noch deutlich länger.

Wie schon mehrfach geschrieben ... die Speicherung als Gas ist noch nicht der Weisheit letzter Schluss. Sieht man ja auch daran wie beliebt Gasautos (insbesondere Erdgas Fahrzeuge) in Deutschland sind.

Gas hat einen sehr schlechten Ruf in Deutschland.

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vor 2 Minuten schrieb Activator:

Naja ... ich denke mal die Ladezeit für Batterien wäre noch deutlich länger.

Das ist ja nicht der Punkt - an einer Autobahn-Raststation kann ich im Ausbauszenario jeden Parkplatz mit einer Ladestation ausrüsten. Ich kann auch beliebig sonstwo aufladen und fahre in der Regel schon vollgeladen von Zuhause weg. Aber wenn die eine millionenteure H2-Zapfsäule blockiert ist oder gerade den Druck neu aufbauen muss, dann steht man eben und hat keine Alternative. Und kann auch nicht mal eben eine Runde spazieren gehen, sondern muss warten, bis man an der Reihe ist. Passiert natürlich auch bei blockierten einzelnen Schnellladern hin und wieder, aber mittlerweile (siehe Ionity und andere) werden an hochfrequentierten Strecken doch eher Ladeparks mit mehreren Schnellladern gebaut, wo man zumeist eine leere Station vorfindet.

Dass die H2-Betankungen aktuell in Minutenschnelle gehen und damit einen vermeintlichen Vorteil gegenüber dem Akku bieten, liegt hauptsächlich daran, dass derzeit quasi auf jeden H2-Zulassungsbesitzer eine H2-Tankstelle kommt. Die Chance, dass man sich bei uns gleichzeitig an einer H2-Tankstelle trifft, ist verschwinden klein. Nur wenn man das Szenario weiterspinnt und sich überlegt, wie es aussehen könnte, wenn analog zum derzeitigen Tankstellennetz je 10-12 H2-Zapfsäulen an einer Tankstelle sind, möchte ich mir weder die Kosten noch den Energieaufwand für die Kompressorleistung und die notwendigen Drucktanks vorstellen. Geschweigedenn den Aufwand, um den Wasserstoff zur Tankstelle zu bringen, wenn diese nicht gerade an einer Pipeline angeschlossen ist.

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vor 2 Stunden schrieb Activator:

Naja ... ich denke mal die Ladezeit für Batterien wäre noch deutlich länger.

Kommt drauf an, wie geladen wird und ob am Ende voll sein muss, oder ob man einfach wieder ein gutes Stück weiterkommen will.

Der ëC4 soll ja laut Ladekurve in einer Stunde auf um die 80% kommen, wenn man mal einen 50kW-Lader voraussetzt. Ich halte das nicht für langsamer, als die 360min. Pech, die man hat, wenn an der H2-Tanke gerade zuvor ein Bus betankt wurde.

Siehst Du das anders?

Selbst eine durchschnittliche Wartezeit von 20 bis 45min. wäre jetzt kein Kaufargument für einen H2-PKW, den ich ja nicht mit vollem Tank von zu Hause wegfahren kann, im Gegensatz zu einem BEV, selbst wenn ich nur mit einem Schuko-Ziegel zu Hause laden würde. Über Nacht sind die Chancen dennoch gut, dass der Akku dann bis morgens voll ist.

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Am 28.4.2021 um 13:41 schrieb bluedog:

Nach allem, was ich gelesen habe, kippt die Bilanz bei einem BEV schon nach 30'000 bis 40'000km zu Ungunsten des (reinen) Verbrenners. Hybride haben kleinere Batterien, und wenns Benziner sind, haben die auch noch die zuverlässigere und sauberere Technik (keine DPF, kein Turbo, keine Direkteinspritzung.

Kommt drauf an, von welchem Strommix man ausgeht. Realistisch ist der Marginalstrom-Mix. Den Durchschnittsmix gibt's nur bei Greenwashing, aber das will mir hier ja kaum jemand glauben. Ihr braucht also nicht mehr drauf einzugehen. Und wie kommst Du darauf, dass die in Hybriden verbauten Benziner keinen Partikelfilter haben? Mein nichthybrider Peugeot hat einen - genauso wie einen Turbolader und eine Direkteinspritzung. In den PSA-Hybriden ist immer eine Variation dieses Motor verbaut.

Die Entwicklung der Brennstoffzelle hat ökologische Haken, sehe ich wir Ihr, aber die E-Mobilität eben auch. Das wird nur leider allzu oft klein geredet. 

fl. 

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vor 26 Minuten schrieb fluxus:

Und wie kommst Du darauf, dass die in Hybriden verbauten Benziner keinen Partikelfilter haben? Mein nichthybrider Peugeot hat einen - genauso wie einen Turbolader und eine Direkteinspritzung. In den PSA-Hybriden ist immer eine Variation dieses Motor verbaut.

Indem ich nicht nur PSA kenne.

Meiner ist ein Toyota. Benziner, Atkinson-Zyklus, kein Turbolader, kein DPF, dafür ein Abgaswärmetauscher, damit der Motor möglichst wenig laufen muss, schnell warm wird und genug Heizwärme nicht erst nach 10km zur Verfügung steht. Der Motor ist sauberer, als das meiste, was neuere Abgasnormen - auf dem Papier - erfüllt.

Wenn andere Hybriden mit komplexerer Technik bauen, sind sie auf dem Holzweg, es sei denn, es gibt für die Komplexität einen zwingenden Grund. Es gibt nämlich nichts gratis, und am Ende setzt sich einfachere und billigere Technik eher durch, als teureres, was damit dann die Werkstätten füllt.

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Wie viele LKW Stellplätze hat so ein durchschnittlicher Rastplatz? Also wenn ich da jetzt 50 Schnelllader hin baue die noch dazu möglichst alle gleichzeitig laden sollen ... kann ich ja gleich das AKW daneben schnellen. Wie soll das gehen?

Und H2 kann ich eben doch in größeren Mengen speichern und schneller wieder abgeben ... Strom in Mengen wie sie LKW verbrauchen kann ich gar nicht speichern und nur langsam wieder abgeben.

Das mit der Betankung aktuell halte ich für eine lösbare Aufgabe.... jeden Rastplatz mit Schnellladern vollzupflastern halte ich für utopisch.... weil ich mir nicht vorstellen kann wie die benötigte Strommenge für den Rastplatz dann bereit gestellt werden soll. Also die Stromleitungen ZUM Rastplatz.

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vor 18 Minuten schrieb Activator:

Wie viele LKW Stellplätze hat so ein durchschnittlicher Rastplatz? Also wenn ich da jetzt 50 Schnelllader hin baue die noch dazu möglichst alle gleichzeitig laden sollen ... kann ich ja gleich das AKW daneben schnellen. Wie soll das gehen?

Da machst Du Dir deutlich falsche Vorstellungen. Züge nehmen ja auch kein AKW mit. Sone 4Achs-Lok hat so gut 5000kW, und da ist die Komfortenergie für den Zug dahinter nicht eingerechnet. Sind dann auch noch mal so 800 bis 1000kW in der Spitze.

Dagegen wissen wir jetzt, dass H2 eben nicht mit 700 Bar angeliefert wird...

Edited by bluedog
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Am 3.5.2021 um 15:04 schrieb fluxus:

Realistisch ist der Marginalstrom-Mix.

Nein.

Denn dann würden auch alle anderen elektrischen Verbraucher mit Marginalstrom-Mix laufen. Oder warum sollte das mein neuer Kühlschrank nicht tun, während es das E-Auto tut?

Ich weiß, Du wolltest da nicht mehr darüber diskutieren. Widersprechen möchte ich aber trotzdem dürfen.

Martin

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Martin, ja klar, Widersprechen ist doch völlig ok. Schau Dir mal die Entwicklung 2020 unter Corona-Bedingungen an. Der Stromverbrauch sank. Dies betraf aber hauptsächlich den Fossilstrom. Danach gilt: Sinkt der Stromverbrauch, sinkt der Verbrauch von Fossilstrom, also muss umgekehrt gelten, dass bei Erhöhung des Stromverbrauchs der Fossilstromanteil steigt. Wenn E-Mobilität unbestritten zur Erhöhung des Stromverbrauchs beiträgt, steigt also der Verbrauch von Kohlestrom, womit die CO2-Bilanz schlechter wird. Das gilt natürlich für JEDE Erhöhung des Stromverbrauchs, nicht nur für E-Autos, insofern hast Du natürlich recht. Damit bestätigt sich mein Ansatz, nach dem E-Mobilität in großem Stil erst dann wirklich einen Nutzen in Sachen Verminderung des CO2-Ausstoßes hat wenn die Energie aus erneuerbaren Quellen stammt. Ein E-Auto ist also bislang kein Nullemissions-Fahrzeug, wie uns die KFZ-Steuergesetzgebung glauben machen will. Ich rede jetzt noch nicht mal vom CO2-Rucksack bei der Batterieherstellung, sondern ausschließlich vom Fahrbetrieb.

Ich hab doch mal zu electricitymap.org verlinkt. Wenn man da an den Zeitschiebereglern dreht, findet man tagesaktuell meine These bestätigt. Schau einfach mal, zu welchen Tageszeiten mehr Kohlestrom produziert wird. Das Gute an dieser Seite ist im Übrigen auch, dass man als E-Fahrer genau sieht, zu welchen Tageszeiten man eher Ökostrom laden kann und wann besser nicht.

Martin

Edited by fluxus
Halbsatz versehentlich gelöscht und jetzt wieder eingefügt.
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Dann bleibt immer noch das argument, dass ein BEV sogar dann den CO2-Ausstoss senkt, wenn es mit 100% Kohlestrom geladen wird, einfach weil es sehr viel effizienter ist, als ein Verbrennerantrieb.

Während eine Familienkutsche kaum unter 5/l100km (Diesel oder Benzin, lass ich mal dahingestellt) fährt, wenn ein Verbrenner drin ist, reicht einem E-Mobil in etwa das halbe Equvalent davon. Das ist jetz kein so marginaler Unterschied, Marginalstrom oder nicht, kann man da erstmal auch offen lassen. Dem Frieden zu liebe.

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Bei TenneT - Netzgebiet von zumindest 40 Millionen Deutschen - liegt die Residuallast sehr regelmäßig im negativen Bereich. Bedeutet, es ist mehr erneuerbare Leistung im Netz, als nachgefragt wird. Dass zu diesen Zeiten trotzdem fossile Stromerzeuger liefern, liegt hauptsächlich an der Trägheit dieser Anlagen. Das bedeutet, sie laufen jedenfalls, egal ob die Nachfrage da ist, oder nicht. Und drängen damit Erneuerbare aus dem Netz.

Nimmt man Gas als vergleichsweise kohlenstoffarme fossile Stromerzeugung ebenfalls noch dazu, ist die Residuallast noch an viel mehr Tagen im negativen Bereich und jedenfalls deutlich CO2-ärmer, als Ölverbrennung.

Der Leistungsausbau an Erneuerbaren ist jedenfalls wesentlich größer, als die gleichzeitige Leistungsnachfrage durch einen wachsenden Anteil an E-Autos. Bedeutet, E-Autos werden mit jedem Windrad und jeder PV-Anlage, die zusätzlich ans Netz geht, noch CO2-ärmer. Der Abstand zu Diesel und Benzin noch größer.  

Wer glaubt, man könne den Strommarkt auf 100% Erneuerbaren-Überschuss umstellen und dann von heute auf morgen einen Schalter von Verbrenner auf Elektroautos umlegen, irrt. Das ist paralleler Technologiehochlauf, der sich gegenseitig bedingt.

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vor 50 Minuten schrieb grojoh:

Wer glaubt, man könne den Strommarkt auf 100% Erneuerbaren-Überschuss umstellen und dann von heute auf morgen einen Schalter von Verbrenner auf Elektroautos umlegen, irrt. Das ist paralleler Technologiehochlauf, der sich gegenseitig bedingt.

Da stimme ich Dir zu, und da Verbrenner weltweit noch Jahrzehnte eine Rolle spielen werden (China ... ), muss auch hier weitere Energiespartechnik entwickelt werden. Frage ist aber, welche Rolle die Politik dabei spielen soll. Die Besteuerung von E-Autos suggeriert: Null CO2-Emission, und das ist z. B. ein falscher Ansatz. Die EU-Politik macht den Kleinwagen wie C1 oder VW Up den Garaus, auch das ist falsch. Indem E-Autos protegiert werden, wird die CO2-Bilanz der Flottenverbräuche geschönt, das begünstigt SUV-Karren, die wir beide sicher nicht wollen. Aber wir sollten den Thread nicht kapern, das gehört ja eigentlich in den Batteriethread.

fl.

 

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XMechaniker

Das Problem ist aber auch, dass alle regenerative/Co2 arme Energie (ausser Biomasse) erstmal elektrisch ist.

Ganz grundsätzlich ist es völlig vernünftig, die direkt zu nutzen und gerade PKW mit deren niedrigen Leistungsdichte damit zu betreiben.

 

 

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vor 11 Stunden schrieb fluxus:

Aber wir sollten den Thread nicht kapern, das gehört ja eigentlich in den Batteriethread.

Irgendwie passt es trotzdem hier auch dazu. Denn die Argumentation läuft ja in der Regel so ab: E-Auto - böse, weil Kohlestrom, deshalb Wasserstoffauto, weil Wasserstoff kann ja eh mit dem unendlichen erneuerbaren Überschuss hergestellt und aus Übersee importiert werden und braucht im Gegensatz zum Akku ja bekanntlich keine Ressourcen für Drucktank, Brennstoffzelle und Co. Eine entsprechend große Flotte an E-Autos kann sehr wohl auch etwaige Überschussspitzen effizient nützen, man bräuchte aber (vergleichsweise einfach zu installierende) Marktmechanismen, die das Laden zu Zeiten hoher erneuerbarer Erzeugungsleistung entsprechend interessant für die Nutzer machen würde. Jeder der eine PV-Anlage hat, betreibt das ja bereits selbst im Kleinen - man optimiert seine Verbräuche spätestens nach dem ersten Abrechnungsjahr nach der Sonne.

Und mittlerweile weiß man ja auch, dass auch ein direkter Stromtransport aus Übersee ein gangbarer Weg ist, wenn man schon bei uns nicht aktiv für mehr Erzeugungsleistung tätig werden will:

Marokko – Längstes Stromkabel der Welt soll Großbritannien mit Marokko verbinden. Maghreb-Post

NordLink: Ökostrom-Autobahn für Europas Energiewende (cleanthinking.de)

Die Zeiten, wo man bei uns Wasserstoff im Sommer mit erneuerbarem Überschussstrom erzeugt und irgendwo für den Winter aufspart, werden so schnell noch nicht kommen.  Dazu gibt es zuviel laufenden Bedarf an Wasserstoff als Alternative zu Erdgas und für Prozessenergie, spätestens wenn die Stahlerzeugung umgestellt wird.

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Gestern gerade wieder bei Leschs Kosmos... irgendein Windpark in Norddeutschland... anstatt die Windräder abzuschalten wird halt Wasserstoff produziert. Das ist der gangbare Weg.

Und entweder es werden Stromleitungen gezogen von den Stromproduzenten zu den Verbrauchern... oder der Verbraucher kommt zum Erzeuger... wenn das alles nicht passiert... wird halt Wasserstoff produziert.

Wenn wir erstmal Gigatonnen an Wasserstoff für die Stahlerzeugung haben dann fallen die paar Kg für mein H2 Auto auch nicht mehr ins Gewicht :)

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Eine Zahl aus der gestrigen Lesch-Sendung, aus dem Gedächtnis, verdeutlicht den gigantischen Umstellungsaufwand:

Die Umstellung der Stahlproduktion auf CO2-freien Betrieb mittels Wasserstoff soll alleine in Salzgitter einen CO2 Ausstoß pro Jahr von 10 Millionen Tonnen ersetzen!

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