Wasserstoff Innovation und Energie
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25.02.2021

Faktencheck – Wasserstoff in der Mobilität

Mit steigendem Anteil fluktuierender erneuerbarer Energien wächst der Bedarf an Speichertechnologien. Parallel steigt die Nachfrage nach alternativen Kraftstoffen im Verkehrssektor. Über Sektorenkopplung werden beide Entwicklungen miteinander vereint und leisten gemeinsamen einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der klimapolitischen Ziele des Pariser Übereinkommens. Wasserstoff spielt dabei eine wichtige Schlüsselrolle. Unser Faktencheck beinhaltet Grundlegendes zum Einsatz von Wasserstoff- und Brennstoffzellen und geht dabei auf die verschiedenen Mobilitätsanwendungen ein. 

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Dr. Ralf Petri
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Wasserstoff – ein besonderes Atom          

Um CO2-Emissionen einzusparen und fossile Energieträger zu ersetzen, wird händeringend nach Alternativen gesucht. Dabei wird viel über Wasserstoff als Energieträger und den Einsatz der Brennstoffzellentechnologie unter anderem im Mobilitätssektor diskutiert. Wasserstoff ist nicht nur das erste Element des Universums, sondern auch aufgrund der hohen gravimetrischen Energiedichte und der Nutzung von erneuerbaren Energien für verschiedene Anwendungen im Verkehrssektor als Alternative im Gespräch. Trotz schlechteren Wirkungsgrades im Vergleich zum batterie-elektrischen Antrieb, erreicht Wasserstoff eine größere Reichweite durch die höhere Speicherdichte. Zudem macht die Sektorenkopplung Wasserstoff vielfältig mit weiteren Einsatzgebieten im Gebäude-, Elektrizitäts- und Wärmesektor. Wasserstoff lässt sich in verschiedenen Verfahren wie Elektrolyse gewinnen, transportieren und kann verflüssigt oder komprimiert gespeichert werden.

Brennstoffzellentechnologie

In der Brennstoffzelle entsteht durch chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Strom, der für den Antrieb des Elektromotors genutzt wird. Durch das geringe Volumen und die große Reichweite wird Wasserstoff bzw. die Brennstoffzellentechnologie eingesetzt in den Verkehrsträgern PKW, LKW, Zug, Schiff und Flugzeug, wobei keine Abgase und Lärm entstehen.

Trotz höherer Umwandlungsverluste bietet die Brennstoffzelle einige Vorteile hinsichtlich der systemischen Gesamtbilanz an CO2-Emissionen, Reichweite und Ladezeit. Die Bundesregierung fördert daher verschiedene Projekte, um die Markteinführung von Wasserstoff zu ermöglichen und hat im Juni 2020 die „Nationale Wasserstoffstrategie“ ausgerufen. Bereits 1978 hatte die Automobilindustrie das erste umgebaute Wasserstoffauto vorgestellt. Die hohen Herstellungskosten und die sich noch im Aufbau befindende Infrastruktur bei gleichzeitig nur geringer produzierter Stückzahl verhindern aber bisher eine serienreife Markteinführung. Weitere Informationen zu Wasserstoff in der Mobilität finden Sie im Faktencheck:

Zum Faktencheck

Warum befasst sich der VDE mit dem Thema?

Zur Gestaltung einer nachhaltigen Gesellschaft, sieht sich der VDE in der Verantwortung diesen Weg aktiv mit zu gestalten. Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle. Der VDE untersucht in verschiedenen Studien in neutraler Position die Anwendbarkeit des Energieträgers. In drei Studien wird das Thema Alternative Antriebe für Dieseltriebzüge unter verschiedenen Aspekten betrachtet.

Bei Brennstoffzellenfahrzeugen kommt eine Vielzahl an elektronischen und elektrotechnischen Komponenten zum Einsatz. Um hier die größtmögliche Sicherheit und Qualität bei Anwendungen als auch der Infrastruktur zu gewährleisten engagiert sich der VDE für die Erarbeitung von Normen, Regeln und Standards in diesem Bereich. Dabei vereint der VDE Wissenschaft, Normung, Regelsetzung sowie Produktprüfung unter einem Dach. In der VDE DKE selbst gibt es verschiedene Arbeitskreise und Projektgruppen, die sich interdisziplinär aus Expert*innen zusammensetzen, um künftige Anforderungen in Normen und Standards zu bearbeiten. Das DKE/K 384 ist als nationales Spiegelgremium zu IEC/TC 105 für die Ausarbeitung von Normen für Brennstoffzellentechnologien für alle Anwendungsgebiete zuständig. 

Hauptautoren des Faktenchecks Wasserstoff in der Mobilität

Der Faktencheck haben Mitarbeiter*innen aus den Abteilungen DKE Mobility, VDE Neue Technologien & Services sowie weiteren Expert*innen und Mitgliedern unserer Nachwuchsorganisationen Next Generation DKE und des VDE Young Net gemeinsam verfasst. Mitautor*innen aus der Next Generation DKE und  dem VDE Young Net sind: Dr. Annette Frederiksen, Carl Giest, Than Ngochi und Batuhan Ayaz. 

VDE stellt Studie Logistik, Energie und Mobilität 2030 vor

Elektrisches Auto an einer Ladestation mit Stadt Hintergrund
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14.01.2021 Pressemitteilung

Die neue Metastudie des VDE untersucht Fragen der technischen Machbarkeit, des gesellschaftlichen Verhaltens, der (umwelt-)politischen Vorgaben und der wirtschaftlichen Aufwände für die Mobilität von morgen. Fünf Logistikszenarien beschreiben unterschiedliche, teils konkurrierende Verteil- und Zustelloptionen im urbanen Raum. Das von den Autoren skizzierte Energieszenario zeigt die multimodale Verknüpfung von Brennstoffzellenanwendungen im Jahr 2030 als Alternative zu straßengebundenem Fernverkehr auf. 

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