Wasserstoff: Eine Alternative zum BEV? (Teil 1)

Endlich widder Knöppcher! :smiley:

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Der Wasserstoff-Push kommt doch wirklich etwas zu spät. Mit einem 100kWh Model S sind wir sind fast an dem Punkt, wo Fahren einschränkungsfrei möglich ist. Aber eben nur fast - vom jetzigen Stand der Technik her kommend hätte ein bisschen mehr Batterie jeweils viele positive Nebeneffekte.

Zwei Dinge geben hier den Ausschlag:

  • Die untersten 20kWh / 100km will man am liebsten nicht antasten. Ja, es ist ok wenn man einen SuC anfährt und recht sicher ist, dass der funktioniert. Aber generell hätte man gern immer eine solche Reserve; die ist bei einem kleinen Akku natürlich ein grosser Teil der Gesamtkapazität.
  • Man will eigentlich nicht viel schneller laden als mit 1.5-2C, weil das den Akku deutlich überproportional belastet, und auch die Ladeverluste erhöht. Noch höhere C-Werte sind auch meist nur über ein sehr kleines SoC-Fenster, also nur ein paar Minuten, überhaupt zu halten. Die gemittelte Laderate über 20-30 Minuten profitiert davon gar nicht entsprechend. Gleichzeitig möchte man gern nach einer 20-Minuten-Pause wieder 3 Stunden Autobahn / 400km fahren können. Verbrauch ist realistischerweise mindestens sowas wie 20-25kWh / 100km. Daher würde man gern 100kWh in 20min, d.h. mit 300kW, laden. Zusammen mit der gewünschten C-Rate von nicht höher als 1.5-2 ergibt sich eine ideale Akkugrösse von 150 bis 200kWh.

Ein 200kWh-Akku wie beim Roadster geplant hätte viele Vorteile:

  • Eine 1.5C-Schnelladung (also nicht zu extrem, verglichen mit 3.3C beim Model 3 Peak, 250kW/75kWh) kann vermutlich von 10-60% mit 300kW laden (vgl. auch e-tron). Also effektive Ladehübe von 100kWh in 20 Minuten, gut für echte 400km bei flotter Autobahnfahrt.
  • Akkuchemie müsste entsprechend auch nicht auf extremes Schnelladen optimiert sein, die Ladeleistung ist schon aufgrund der Kapazität hoch.
  • Die 100km Puffer nach unten entsprechen jetzt nur 10% Akku, man ist also im guten Ladeband. Nach oben hat man immer noch die Möglichkeit, von längeren Pausen zu profitieren, falls diese sich ergeben.
  • Wenn man mit 90% Akku losfährt, hat man dementsprechend 650km Autobahnreichweite und 5 Stunden, bevor man überhaupt laden muss. Danach eben diese Zyklen (20min laden, 3h und 400km fahren), oder lange Pause (1h) und nochmal 5 Stunden. Das ist dann im Realbetrieb wirklich dem Verbrenner ebenbürtig und hat überall noch Puffer.
  • Extraverbrauch durch Klima, Heizung, Sentry, etc. bleibt von der absoluten Grösse her gleich. Relativ gesehen fallen sie aber nun viel weniger ins Gewicht, also in Prozent Akku pro 100km bzw. pro Tag.
  • Akkulebensdauer wird besser, 1000 Zyklen sind jetzt 800000km. Tendenziell wird also fast schon Lebensdauer verschenkt, da nicht viele Autos so lange auf der Strasse bleiben. Second Life wird natürlich attraktiver, oder auch Robotaxi-Flotten.
  • AC-Laden am Zielort (wenn nicht über Nacht) wird psychologisch weniger attraktiv, da man in den paar Stunden relativ gesehen nur wenige Prozente bekommt. Es wird aber auch viel selterer nötig sein, überhaupt während des Tages einzustöpseln.
  • Man könnte auch mal eine Weile ‚richtig Gas geben‘, von der Kapazität her, aber auch wieder von der C-Rate her (Entladeverluste, Wärme).

Naja, wenn das Model S ‚Block 5 Fullest Capacity‘ mit 150kWh und 2C-Laden kommt, hätte man schon fast die gleichen Vorteile. Wäre ein viel grösserer Schritt als die rechnerischen 50% mehr.

Von daher glaube ich schon, dass wir solche Kapazitäten sehen werden, sobald es gewichts- und platztechnisch möglich ist. Und in den niedrigeren Fahrzeugklassen entsprechend das Maximum, welches preistechnisch darstellbar ist. Weniger als 75kWh hat einfach zu viele Nachteile, was Laden, Puffer, und Nebenverbraucher angeht. Selbst eine mythische, ideale, Festkörperbatterie mit 4C-Laden von 0-100% würde bei dieser 75kWh-Kapazität immer noch recht deutlich verlieren gegen den heutigen Stand der Technik bei doppelter Kapazität. Andersherum gibt es für mehr als 200kWh auch nur wenige Argumente.

Es klingt daher schon plausibel, dass Kapazitäten von 100-200kWh sich durchsetzen werden. Und wenn das bald passiert, womit ich rechne (hätte es ehrlich gesagt schon etwas früher erwartet, also ein entsprechendes Model S Update), spricht nur sehr wenig für H2.

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Ich halte zwar nichts von Wasserstoff, aber warum sollter der kompressor zum betanken im Fahrzeug sein, der kann auch sehr wohl an der Tankstelle sein.
Wenn wir denken das commonrail 1800bar einspritzdruck erzeugen und ja es geht hier über Metalleitungen.
Warum nicht beim Wasserstoff, passende Leitungen gibt es.
Der Kompressor zur verdichtung der Luft ist was anderes.

Aber ehrlich warum nicht gleich erdgas, verbrennt ziemlich sauber höherer Wirkungsgrad als Benzin und funktioniert auch mit ner Brennstoffzelle(was ich für unnötig halte).
Nur weils aus der Erde kommt, dan nehmen wir hald Biogas(Biomasse).

Alles in allem hab ich lieber nen Akku der Feuer fängt als nen Gastank der mich ins niervana katapultiert.

Bei ersterem hab ich mehr chance noch aus dem Auto rauszukommen.

Sind das Folgende die Anforderungen die sich bei deinem Nutzungsprofil tatsächlich ergeben? Es klingt ein wenig nach der Übertragung von Verbrenner-Tankgewohnheiten auf ein real nicht vorhandenes E-Auto. Oder halt wie eine ausgesprochen intensive Nutzung für Langstreckenfahrten wie sie nur ein kleiner Bruchteil der tatsächlich existierenden PKW erlebt. In der Praxis wird doch der Großteil der Energie dort geladen, wo das EV regelmäßig parkt und wo deshalb weder Ladegeschwindigkeit noch Reichweite eine große Rolle spielen: heimischer Stellplatz, Arbeitsplatz, Einkaufzentrum etc…

Für PKW ja, da bin ich 100% sicher. Es gibt kein Problem mehr, das in diesem Bereich durch den Wasserstoff gelöst würde. Bis der kommt, sind Akkus groß und billig genug für 1000km Reichweite. Fast niemand wird sich diese Nische freiwillig kaufen, der Staat allein wird die nötige Infrastruktur sicher nicht aufbauen, und eine Firma, die für den Wasserstoff tut, was Tesla für E-Autos getan hat, ist nicht in Sicht. Technisch ist der schlechte Wirkungsgrad das k.o.

Bei LKW glaube ich persönlich zwar auch, dass der Zug bereits abgefahren ist. Da ist es aber nicht so sicher. Im Gegensatz zu E-PKW sind E-LKW noch nicht breit etabliert, insbesondere fehlen noch die passenden Ladestationen. Und umgekehrt bräuchte es dafür deutlich weniger Wasserstofftankstellen als für PKW (große, aber wenige).

Ich schätze, in zwei Jahren sind wir schlauer. :innocent:

Ja, das ist mein Nutzungsprofil, hauptsächlich längere Fahrten für Urlaub (Ostsee, Südfrankreich, Korsika) und Besuche (hauptsächlich Deutschland), teilweise mit Anhänger (Segelfluglager, Rückholaktionen, Alpenstart bei Föhn). Der Verstand sagt mieten oder einen alten Verbrenner.

Bei ersterem nervt, dass man den Mietwagen doch nicht ganz kurzfristig bekommt (weil z.B. am nächsten Tag super Flugwetter ist und man es nachmittags noch schafft, den Tag freizunehmen). Besonders, weil man die Kupplung braucht für eine eventuelle Rückholtour, da ist das Angebot dünn bei den Mietwagen. Bei Urlaubsfahrten nervt es psychologisch auch, für zwei Reisetage zwei Wochen den Wagen zu bezahlen.

Der alte Verbrenner ist schon ok und der Spritverbrauch auch nicht so schlimm (trotz hauptsächlich langer Fahrten doch nur 15000 im Jahr). Die lokale Luftverschmutzung ist auf der Autobahn auch nicht das Problem. Aber Verbrenner ist halt unsexy, wenn man öfter mal Tesla gefahren ist. Und manchmal ist man dann doch in der Stadt unterwegs, oder in Deutschland zu Besuch mit den Umweltzonen, oder Crit’air in Frankreich. Es macht halt mehr Spass und ist die Zukunft. Lademöglichkeit nur auf der Arbeit oder öffentlich (Flugplatz hat), pendle aber normal 20min mit dem Zug (jetzt mit Corona eh nur jeden zweiten Tag und Auto). Da wäre es schon schön, nur einen Tag die Woche auf der Arbeit zu laden, z.B freitags und dann voll ins Wochenende verschwinden.

Habe mal den grossen Cybertruck reserviert, aber ein 100kWh Model Y könnte mich vielleicht auch schon überzeugen. Oder eben noch mehr, falls irgendwie möglich.

Ich kann das ganz entspannt sehen, mir ist das relativ wurscht, ich bin für mich mit dem BEV relativ happy. Ich sage nur, dass die Kunden und die Menschen entscheiden, und wie schon 100x erwähnt, wäre es vielleicht mal angebracht auch zu akzeptieren, dass die Effizienz so gut wie niemand interessiert!

Das tut er zwar nicht, aber es gibt immer noch die interessante Möglichkeit, den Wasserstoff zusammen mit CO2 aus der Luft zu einem synthetischen Flüssig-Brennstoff weiterzuverarbeiten. Der hat dann viele Nachteile des puren Wasserstoffs nicht mehr.

Stimmt, synthetischer Jet Fuel ist eigentlich besser als normaler. Man bekommt engere Verteilungen der Längen der Kohlenstoffketten hin, erhält sauberere Verbrennung und bessere Energiedichte.

Wenn Deutschland endlich mal die 2% NATO-Gebühr hinbekommen will, wäre die Anschaffung eines nuklearen Flugzeugträgers eine gute Idee. Da hat man quasi unbegrenzt elektrische Energie und kann mit Wasser und CO2 aus dem Meer ständig Flugzeug-Treibstoff nachproduzieren. Gerade bei weltweiter Fahrt eine super Sache.

Hat auch Synergieeffekte mit der Wirtschaft: Zunächst kann über den Grossauftrag Technologieführerschaft aufbauen. Und danach die Rohstoffe für die Brennstoffzellenwirtschaft sichern.

15 Beiträge wurden in ein existierendes Thema verschoben: EV mit Anhängelast

Was hat die Frage der zulässigen Anhängerlast eigentlich mit dem Thema des Tröööts gemein?
Das ist doch schon Lichtjahre entfernt.

Könnte ein Mod diese Diskussion vielleicht auslagern?

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https://app.handelsblatt.com/unternehmen/energie/energiewende-warum-gruener-wasserstoff-noch-nicht-klimaneutral-ist/26132702.html

Aha…

Der ist noch viel geiler…

[

Blockquote Kurt-Christoph von Knobelsdorff, Geschäftsführer der Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW), hält den vom Wirtschaftsressort vorgeschlagenen Weg für vernünftig. „Vor dem Hintergrund, dass eine große Reform des Finanzierungssystems der erneuerbaren Energien unmittelbar nicht bevorsteht, ist der Weg über die besondere Ausgleichsregelung ein richtiger, pragmatischer Ansatz.“ Das ermögliche den kurzfristigen Einstieg in die Wasserstoffproduktion über Elektrolyse und die dafür notwendigen Investitionsentscheidungen, sagt von Knobelsdorff. „Die BesAR ist nicht der richtige Ort, um Nachhaltigkeitskriterien des Strombezugs zu regeln.“

www.automobil-industrie.vogel.de: „Der Wasserstoffverbrennungsmotor ist der Brennstoffzelle deutlich überlegen“.

Die Ingenieure von Keyou verändern dabei den Basismotor so wenig wie möglich. Stattdessen kommen spezifische Wasserstoffkomponenten ins Spiel, wie Zündsysteme, Turbolader, Druckventile, Kühlsysteme oder Injektoren. Die bezieht Keyou von klassischen Autozulieferern. „Wir schreiben dafür die Spezifikationen“, sagt Nadler, „das ist unsere große Stärke, wir verstehen das Gesamtsystem.“

Wie banal und unkompliziert.

Das technologische Erfolgsrezept für den emissionsfreien Verbrenner seien im Wesentlichen eine effiziente Einblasung, Magerbrennverfahren, Abgasrückführung, Turboaufladung und ein spezieller Wasserstoffkatalysator. Als Kraftstoff dient dann Wasserstoff, Motoren mit Saugrohreinblasung könnten einen Wirkungsgrad von etwa 45 Prozent erreichen.

Das ist wirklich beeindruckend. Ein ca. 10% höherer Wirkungsgrad als bei einem herkömmlichen Dieselmotor.

Aber in einem haben sie ja recht. Die Wertschöpfung würde im Lande bleiben. Und die Abhängigkeit von Tankstellen, Werkstätten und Ersatzteilverkäufen würde erhalten bleiben.

Das ändert aber nichts daran, dass die Gewinnung des Wasserstoffs extrem energieaufwändig ist, woran sich auf absehbare Zeit nichts Ändern wird.

Das will doch keiner von denen mit einrechnen.

Der Grundsatz der Idee ist schon daneben.

Ich denke es sollte klar sein, dass alles was auf Verbrennung basiert keine Zukunft hat. Als Übergangslösung für gewisse Bereiche, vielleicht.

Es braucht keine Übergangslösung. Schon gar keine so komplizierte. Benzin oder Diesel tuen es ja bestens bis zur Anschaffung.

Ich denke nicht, daß die Macher, ex BMW Ingenieure, das als Übergangstechnologie sehen wollen. Das ist klar ein Gegenmodell zu den BEV. Die Gründe dürften klar sein :heavy_dollar_sign: :heavy_dollar_sign: :heavy_dollar_sign:
Nun stelle ich mir das nicht so gar unkompliziert vor, einfach die Tankstellen auf Wasserstofftankstellen umzurüsten. Auch die Sicherheit, mit so einer Explosionsmaschiene loszufahren, sehe ich nicht ganz. Da wird ja einfach so getan, als wenn eine tolle Technik (Verbrenner) noch toller wird. Vergessen wird dabei auch der Beitrag der Verbrenner an der Erderwärmung. Selbst Arnie sieht da einen Zusammenhang, auch wenn ich seine Einstellung zu AKWs nicht teile. Gerade droht New Orleans wieder abzusaufen, aber schon vergessen…
Ich denke, da wird einfach mit dem Verbrennen von was auch immer zu viel Geld verdient.

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