Alternative Antriebe und Treibstoffe für saubere Fahrzeuge

Wasserstoff und Brennstoffzellen zur Emissionsreduktion von Schadstoffen, Treibhausgasen und Lärm in Fahrzeugen

Für das bmvit sind Innovationen im Bereich nachhaltiger Mobilität sowohl aus verkehrs- und umweltpolitischen als auch aus technologie-, industrie- und beschäftigungspolitischen Gründen von besonderer Bedeutung. Trotz intensiver Anstrengungen in den Bereichen Energieeffizienz und Erweiterung des Einsatzes erneuerbarer Energieträger ist die Abhängigkeit von importierten fossilen Energieträgern in die EU noch immer sehr hoch.

Durch die Transformation des Energie- und Mobilitätssystems hin zur Nutzung regenerativer Energiequellen nimmt die Bedeutung von Wasserstoff als chemischer Energieträger stark zu. Regenerativ erzeugter Wasserstoff und dessen Nutzung in Brennstoffzellen, die diesen hocheffizient in Energie umwandeln, könnten zukünftig dazu beitragen, die ambitionierten Klimaschutzziele zu erreichen.

Aktuelle österreichische Entwicklungen in der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie eröffnen neue Chancen für heimische Unternehmen auf den internationalen Märkten in den Bereichen nachhaltige Energieversorgung, Energiespeicherung und umweltfreundliche Mobilität.

Das steht auch im Einklang mit der Energiepolitik Europas, wonach die Treibhausgasemissionen des Verkehrs minimiert werden sollen. Gleichzeitig soll die notwendige Infrastruktur für alternative Kraftstoffe in Europa aufgebaut werden (Kraftstoffrichtlinie 2014/94/EU). Hierzu und aufgrund der nationalen Kompetenzen hat Linde im Juli 2014 in Wien die weltweit erste Kleinserienproduktion von Wasserstofftankstellen angesiedelt.

Das ist industriepolitisch eine positive Entwicklung und zeigt, dass Österreich trotz der Konkurrenz durch Länder mit niedrigerem Lohnniveau als effizienter Produktionsstandort mit ausgezeichnet ausgebildeten Mitarbeitern auch in Zukunft Arbeitsplätze sichern kann.

Exzellente Mitarbeiter produzieren aus innovativen Materialien und mit effizienten Produktionstechnologien Top-Produkte für eine nachhaltige Energieversorgung der emissionsfreien Mobilität von morgen. Pro Jahr werden nun 50 Anlagen gefertigt: Im ersten Jahr nimmt Japan 24 Stück ab und in einer Linde-Daimler-Kooperation werden 20 Tankstellen gebaut.

Doch auch fahrzeugseitig besitzt Österreich Kompetenzen im Bereich Brennstoffzellen, wie die SOFC APU (ein Festoxidbrennstoffzellen-Hilfstriebwerk) zeigt. Dieses Hilfstriebwerk ist nicht für den Antrieb eines Fahrzeuges konzipiert, sondern soll lediglich die elektrische Energie für den vom Verbrennungsmotor unabhängigen Betrieb der Sekundärsysteme (Bordelektrik, Klimaanlage, Beleuchtung, etc.) liefern. Durch die damit erreichte Entlastung des Verbrennungsmotors wird ein treibstoffsparender und emissionsärmerer Betrieb garantiert.

Ein weiterer Vorteil ist das breite Spektrum an Brennstoffen (nicht nur Wasserstoff) mit denen diese APU betrieben werden kann. Das Anwendungs- und Forschungsgebiet in Österreich zu diesem Thema ist derzeit auf den Schwertransport (v.a. LKW) fokussiert. Forschend hierbei wirken vor allem die Treibacher AG, die die keramischen Werkstoffe für diese Brennstoffzelle herstellt, die TU Graz, AVL und Plansee.

AVL hat bereits Prototypen produziert und erfolgreich getestet (Projektname: „ASys1“). Zusammen mit der US Nutzfahrzeugindustrie wurde ein Fahrzeugintegrationskonzept erarbeitet und ein Steuergerät für einen vollautomatischen Betrieb des SOFC APU Systems entwickelt. Die Wertschöpfungskette liegt derzeit zur Gänze in Österreich. Auch eine zukünftige Produktion solcher SOFC APUs durch die Magna Steyr würde alle wichtigen Player in Österreich konzentrieren. 

Projekt-Highlights

ASys1

Im Rahmen des Projektes ASysI wurde die Technologie für ein SOFC APU System mit metallgestützter (MSC) SOFC Stacktechnologie entwickelt. Dazu wurde ein autarkes 2-3kW SOFC APU System mit neuen Komponenten aufgebaut und einer intensiven Analyse (u.a. in einem Vibrationstest) unterzogen. Parallel dazu wurden im Rahmen der Zuverlässigkeitsstudie dominante Fehlermechanismen analysiert, modelliert und daraus abgeleitete beschleunigte Testverfahren entwickelt.

APU Prototypensystem Gen. 1.0 (© Projekt A Sys 1)

FCH Projekte

Für den koordinierten Aufbau von theoretischem wie experimentell orientiertem Know How auf dem Gebiet wasserstoffbasierter Brennstoffzellen-Elektromobilität sollen partnerspezifische Roadmaps zur Forschung im Bereich der Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologien in und aus Österreich vorgelegt werden. Darauf basierend werden konkrete Projektvorschläge für künftige Förderausschreibungen erarbeitet.

ELAAN

In ELAAN wird ein elektrisches Antriebssystem für Nutz- und Arbeitsfahrzeuge z. B. für die kommunale Logistik, Garten- und Straßenbau, Abfallentsorgung, Räumdienste und Stadtreinigung entwickelt.

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