Fortschritte im Automobilbau
Offener Zugang

Abstrakt

Chancen und Barrieren von Wasserstoff

Oscar Scar Castillo Campo

Die Umweltauswirkungen des Straßenverkehrssektors haben zusammen mit dem Wachstum des städtischen Güterverkehrs erhebliche Auswirkungen auf die globale Erwärmung, die Gesundheit und die Wirtschaft. Die Notwendigkeit, die durch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verursachten Emissionen zu reduzieren und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen zu fördern, hat die Entwicklung emissionsfreier Antriebsstränge vorangetrieben. Diese sauberen Transporttechnologien sind nicht nur notwendig, um Menschen zu befördern, sondern auch, um die steigende Nachfrage nach Gütern und Dienstleistungen zu transportieren, die derzeit in den größeren Städten herrscht. Vollelektrische, batteriebetriebene Transporter scheinen die beste Lösung für das Problem zu sein. Trotz der Fortschritte bei der Reichweite und den Auflademöglichkeiten bleiben diese und andere Marktbarrieren jedoch ungelöst und der derzeitige Marktanteil batterieelektrischer Fahrzeuge (BEVs) ist nicht signifikant. Basierend auf der Entwicklung von Wasserstoff-Brennstoffzellenstapeln erläutert diese Arbeit ein aufkommendes Antriebsstrang-Architekturkonzept für Transporter der Klasse N1, das eine batterieelektrische Konfiguration mit einem mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellenstapel kombiniert, der als Reichweitenverlängerer fungiert (FC-EREV). Es wird eine Literaturrecherche durchgeführt, um die Möglichkeiten dieses Hybrid-Leichtlastwagens für den Lieferverkehr in Großstädten zu beleuchten und Erkenntnisse über die wichtigsten Faktoren und Probleme bei der Dimensionierung der Antriebskomponenten und Kraftstoffmanagementstrategien zu gewinnen, die den Anforderungen von Güterfuhrparks in Großstädten gerecht werden sollen. Heutzutage sind Energieeffizienz und Nachhaltigkeit entscheidende Ziele in der Wertschöpfungskette von Unternehmen. Produktion und Logistik sind wichtige Glieder in dieser Kette. Laut den Daten der Internationalen Energieagentur (IEA) und der Europäischen Umweltagentur (EEA) war der weltweite Energieverbrauch der Industrie- und Transportsektoren Ende 2017 fast gleich hoch und lag bei etwa 12,6 ZJ. Die CO2-Emissionen für Industrie und Transport lagen jedoch bei etwa 6,2 Mt CO2 bzw. 8 Mt CO2. Interessanter ist jedoch die Beobachtung der Trendkurven von Energieverbrauch und CO2-Emissionen, die in der Industrie seit 2011 ähnlich verlaufen, im Transportsektor jedoch kontinuierlich ansteigen. Insbesondere wenn wir uns auf den Anteil des Straßenverkehrs an den Treibhausgasemissionen  in der EU28-Zone konzentrieren, stellen wir gemäß den EEA-Daten fest, dass dieses Verkehrsmittel mit 71,7 % den größten Einfluss hat.