Wasserstofftankstelle fuer Autos mit weißer Farbe visuelles Konzeptdesign
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05.05.2022 Studie TOP

VDE Studie "Brennstoffzellensysteme in der Elektromobilität"

Wasserstoff beziehungsweise die Brennstoffzelle in automobilen Anwendungen wird künftig notwendig sein, um die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen weiter zu reduzieren. Neue Technologien sind jedoch kostspielig in der Einführung und gerade zu Beginn in der Regel wenig standardisiert. Ziel der Studie ist es daher, die Eigenschaften der Brennstoffzelle zu untersuchen und mögliche Kosteneinsparungspotentiale zu identifizieren.

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Gürkan Balcioglu
Dennis Heusser

Wie wirkt sich Normierung auf den Einsatz der Brennstoffzelle in automobilen Anwendungen aus?

Normierung kann den Einsatz der Brennstoffzelle in automobilen Anwendungen ermöglichen, beispielsweise beim Zusammenspiel einzelner Komponenten, wie der Batterie (Pufferbatterie) und standardisierten Schnittstellen. Dadurch können Einsparungen bei den Systemkosten von 3 bis 5 % und bei den Entwicklungskosten von rund 6 % pro Fahrzeug bis zum Jahr 2025 erzielt werden.

Der Anlass für die Erstellung einer Studie zu Brennstoffzellensystemen waren die gewonnenen Erkenntnisse der vorangegangenen Studie zum "Antriebsportfolio der Zukunft. Ein Meinungsführer/-innen Report aus Politik und Wirtschaft." Das Fazit lautete: Nur mit einem intelligenten Mix aller verfügbaren klimaneutralen Antriebstechnologien kann das Ziel "Zero Emission" erreicht werden. Je nach Anwendungsfall werden sowohl Fahrzeuge mit batterieelektrischem Antrieb im Pkw-Bereich als auch Brennstoffzellenfahrzeuge im Schwerlast- und Langstreckengüterverkehr im Antriebsportfolio 2030+ ihren Anteil haben.

Wasserstoff ist eine häufig diskutierte Technologie und bietet viele Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise beim Einsatz in automobilen Anwendungen. Hierfür kann die Brennstoffzelle als eine effiziente Art, den Wasserstoff in Strom für den elektrischen Antrieb umzuwandeln, eingesetzt werden. Für den Wirtschaftsstandort Deutschland bestehen Chancen im Aufbau und der Entwicklung von Fachwissen entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Wasserstoff

Daher widmet sich die vorliegende Studie anschließenden Fragestellungen, wie durch Normen und Standards Kosteneinsparungspotentiale erzielt werden können, um der Technologie zur Fertigung höherer Stückzahlen beziehungsweise zur Marktreife zu verhelfen. Die Annahme dabei ist, dass keine großen Technologiesprünge bei der Brennstoffzelle mehr zu erwarten sind. Daher ist der entscheidende Ansatzpunkt, vorhandene Kostensenkungspotentiale zu identifizieren.

Klimaziel "ZERO EMISSION" in der Mobilität: Wie Deutschland dieses Ziel erreichen kann

Eine Stadt der Zukunft in Blautönen gehalten im Hintergrund. Der Vordergrund verwischt, eine Autobahn/ Straße
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17.01.2022 Pressemitteilung

In ihrer im Mai 2021 veröffentlichten Studie „Antriebsportfolio der Zukunft – Ein Meinungsführer/-innen-Report aus Politik und Wirtschaft“ ist die Technologieorganisation VDE vor dem Hintergrund der Green Deal-Strategie und dem Ansatz Zero 2050 der Frage nachgegangen, wie die Zukunft der Mobilität aussehen könnte. Für die Studie wurden erstmals multiperspektivisch Einschätzungen und Erwartungen von Meinungsführenden aus Politik (parteiübergreifend) und Wirtschaft (bspw. Autohersteller, OEMs, Zulieferer und Energieversorger) an die Antriebstechnologien der Zukunft (Batterie, Brennstoffzelle, E-Fuels) eingeholt. Treiber für die Studie war auch die Frage, wie Deutschland angesichts der Konkurrenz aus den USA und China seinen Spitzenruf als Wirtschafts- und Technologienation halten, Arbeitsplätze sichern und gleichzeitig die Bevölkerung mitnehmen kann.

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Gleichzeitig dient die Studie zur Identifizierung von Normungslücken bei Brennstoffzellen in automobilen Anwendungen. In vielen wichtigen Märkten, wie beispielsweise dem EU-Binnenmarkt oder auch dem chinesischen Markt, sind Normen ein politisch anerkanntes Instrument der Wirtschaft, um gesetzlich verankerte Sicherheitsziele zu konkretisieren. Für Unternehmen stellt die Beteiligung an der Normenerstellung einen wichtigen Hebel zur Einflussnahme auf die wirtschaftliche Entwicklung dar. Dies stellt auch eine Chance für den Wirtschaftsstandort Deutschland dar, um bei der Brennstoffzellentechnologie eine führende Position einzunehmen.

Die Studie wurde im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojekts ELSTA ("Förderung der Elektromobilität durch Normung und Standardisierung") erstellt und wird vom BMWK ("Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz") gefördert. In diesem Projekt werden übergreifende, koordinierende Maßnahmen und Öffentlichkeitsarbeit durchgeführt und gezielte Unterstützung für die deutsche Wirtschaft beziehungsweise Forschungseinrichtungen beim Setzen von Normen und Standards geleistet. Beteiligte Projektpartner sind das Deutsche Institut für Normung e. V. (DIN), der Normungsausschuss im Verband der deutschen Automobilhersteller (VDA-NA Automobil) sowie die Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik und Informationstechnik in DIN und VDE (DKE).

Im Rahmen eines Unterarbeitspaketes wurde die VDE Studie von DKE gemeinsam mit der Managementberatung POLARIXPARTNER GmbH erarbeitet. Die Projektarbeit umfasste die Projektleitung und -koordination sowie die Dokumentation, Zusammenfassung und Veröffentlichung der Ergebnisse.

Diese Studie und der damit angestoßene Dialog sollen für ein gemeinsames Verständnis zwischen interessierter Fachöffentlichkeit, Normungsexpertinnen und -experten sowie Vertreterinnen und Vertreter der Industrie, Wissenschaft, Forschung und Politik sorgen. Das Einbringen der Studienergebnisse in den weiteren Dialogprozess der (Fach-) Öffentlichkeit sowie das Aufgreifen der Erkenntnisse in den Normungsgremien, wird die Entwicklung und Akzeptanz der Brennstoffzellentechnologie allgemein weiter fördern. Der Bedarf an Dialogformaten mit der (Fach-) Öffentlichkeit war auch ein Fazit der Antriebsportfolio-Studie. Durch die Patent-, Regelwerk-,Normungs- sowie Kostenanalysen können mögliche Potenziale identifiziert und erste Lösungswege aufgezeigt werden.

Der VDE widmet sich diesen gesellschaftspolitischen Themen als neutrale Plattform und bringt Expert/-innen aus Politik, Wirtschaft und Wissenschaft zusammen. Gemeinsam werden Lösungen in Form von Studien erarbeitet, die beispielsweise verschiedene Antriebstechnologien miteinander vergleichen, um die Ergebnisse dann der Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen und in einen offenen Dialog zu treten.

Interessiert an Mobility und Elektromobilität?

Person, die ein neues elektrisches Fahrzeug von innen antreibt
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05.05.2022 TOP

Wer die Mobilität der Zukunft auf den Weg bringen und voranbringen will, hat viele Möglichkeiten im Zeichen von Automotive 4.0 – aber auch viele Hürden zu meistern. Denn Deutschland und internationale Märkte sind keine Technologie-Highways ohne Speedlimit. Der VDE engagiert sich deshalb für E-Mobility, C2X-Kommunikation und Autonomes Fahren.

Weitere Inhalte zum Thema Mobilität finden Sie auf unserer Themenseite Mobility.

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Wasserstoff: Schlüssel zur Sektorenkopplung und Defossilisierung

Wasserstoff Innovation und Energie
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05.05.2022 TOP

Das kleinste und häufigste Element unseres Universums ist Wasserstoff. Die gewichtsbezogene (gravimetrische) Energiedichte von Wasserstoff übertrifft mit 120 kJ/g alle uns bislang bekannten elektrischen Speichermöglichkeiten um mindestens zwei Größenordnungen. Das macht Wasserstoff als Energieträger sehr attraktiv. Wasserstoff kann ergänzend zur direkten Elektrifizierung der langgesuchte Schlüssel für die weltweite Defossilisierung der Sektoren darstellen. 

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