Brennstoffzellen

Wasserstoff treibt Autos in die Zukunft

Elektromobilität
15.02.2022

 
Für viele Expert*innen sind Brennstoffzellen-Fahrzeuge die Zukunft der Autobranche. Klar ist, dass auch die Wasserstoffautos leistungsfähige Kabel und Rohre benötigen.
Schnittmodell Hyundai Nexo
In bewegten Zeiten ist Zusammenarbeit Trumpf: Die Hyundai Motor Group und die Audi AG haben ein Abkommen zur Kreuzlizenzierung von Patenten für eine große Zahl von Komponenten und Technologien für Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge geschlossen. Das Bild zeigt ein Schnittmodell des Hyundai Nexo.

Emissionsfreies Fahren, ohne sich im Alltag umstellen zu müssen – das hört sich vielversprechend an. Denn das H₂-Auto lässt sich innerhalb weniger Minuten betanken und besitzt eine Reichweite von über 500 Kilometern. Bestechende Argumente, die batteriebasierte Elektroautos schon bald nur noch die Rücklichter sehen lassen könnten. Wohlgemerkt "könnten", denn noch gibt es nur wenige Wasserstoff-Tankstellen und die Kaufpreise liegen im Vergleich zu anderen Wagen deutlich höher.

Bus mit Wasserstoffantrieb

Im französischen Pau ist bereits ein Wasserstoff-Schnellbus unterwegs. 125 Menschen können darin Platz nehmen und eine sechs Kilometer lange Strecke zwischen einem Bahnhof im Süden und den Norden der Stadt zurücklegen. Eine Richtung, die auch Autohersteller einschlagen möchten. Aus Sicht der BMW Group sind Wasserstoff-Fahrzeuge eine wichtige Alternative und Ergänzung zu batterieelektrischen Antrieben. "Frühestens ab 2025 und abhängig von Marktanforderungen und Rahmenbedingungen wird die BMW Group Fahrzeuge mit Brennstoffzelle für Kunden anbieten", kündigt der bayerische Autohersteller an. Konkurrent Mercedes hat schon ein Vorserien-Modell auf die Straße gesetzt. Und auch andere Unternehmen haben erste Brennstoffzellen-Fahrzeuge in der Pipe. Es ist trotzdem nur ein Anfang, denn bisher sind nur ein paar hundert solcher Autos auf deutschen Straßen unterwegs.

Hochwertige Kabel notwendig

Der Wandel hin zu Elektro- und Wasserstoffautos hat Folgen für die Kabelbranche. Bei beiden Fahrzeugarten treibt die elektrische Energie schließlich den Motor an. Von der Verkabelung her ähnelt das Wasserstoffauto also eher dem Elektroauto: Beide Arten verfügen über einen Elektromotor. Unterschiedlich ist aber vor allem der Ursprung der Energieerzeugung. In der Brennstoffzelle wird – anders als in der Batterie – der Wasserstoff in elektrische Energie umgewandelt. Sowohl bei der reinen Akkutechnologie als auch bei einem Wasserstoffsystem mit Brennstoffzelle müssen die Funktionseinheiten mit Leitungen verbunden werden. Elektroautos und Wasserstoffautos benötigten insgesamt mehr Kabel und Leitungen als ein Wagen mit Verbrennungsmotor.

Die Entwicklung der Brennstoffzellen-Fahrzeuge fordert die Kabelbranche nicht nur bei der Quantität, sondern auch bei der Qualität heraus, da höherwertige Kabel benötigt werden. Denn Wasserstoff ist extrem leicht entzündlich. Entsprechend müssen die Antriebsteile inklusive Kabel und Rohre ausgelegt und geschützt sein

Normen als zentrales Thema

Für Tanksysteme, die in wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen verbaut werden, ist das Thema Normen ganz wesentlich. "Wir verbauen für den Wasserstoff-Brennstoffzellen-Betrieb bahnzugelassene Leitungen", erläutert Wolfgang Wolter, Geschäftsführer für den Bereich Technik und Vertrieb bei Wystrach, einem Hersteller von Tanklagern für Wasserstoff, die auf Bussen oder Nahverkehrszügen eingesetzt werden. Abhängig von der angedachten Anschluss- und Verbindungstechnologie müssten die verwendeten Basismaterialien neben der Normenkonformität auch Eigenschaften wie gute Verbindungs- und Vernetzungseigenschaften aufweisen, wenn beispielsweise Steckergehäuse angespritzt werden sollen. "Außerdem sind die verschiedenen Verlegearten inklusive Ansprüche an den Leitungsschutz zu berücksichtigen", betont Wolter.

Wasserstofftankstelle von Air Liquide und Total in Hirschberg/D.
Wasserstofftankstelle von Air Liquide und Total in Hirschberg/D.

CO₂-Emissionen einsparen

Noch ist das Tankstellennetz sehr löchrig. Ein weiteres Manko: Die Fahrzeugtanks sind deutlich größer zu dimensionieren. Experten sehen daher derzeit eher die Möglichkeit, die H₂-Technologie mit Lkw auf die Straße zu bringen.

Für das Wasserstoffauto sprechen ökologische Gesichtspunkte, denn es bläst über den Auspuff lediglich Wasserdampf in die Umwelt. Laut einer Shell-Studie könnten 2050 rund 113 Millionen Brennstoffzellen-Pkw bis zu 68 Millionen Tonnen Kraftstoff sowie fast 200 Millionen Tonnen CO₂-Emissionen einsparen. "Dadurch könnten sie einen wichtigen Beitrag zur Energieeinsparung und Treibhausgasminderung im Verkehrssektor leisten", heißt es in dieser Studie.

Milliarden Euro für Wasserstoff

Die noch junge Branche ist vielversprechend. Deutschland will zum weltweit führenden Ausrüster für moderne Wasserstofftechnologien werden und hat dazu bereits eine "nationale Wasserstoffstrategie" formuliert. Der Energieträger soll mit insgesamt neun Milliarden Euro Schubkraft marktfähig gemacht machen. Die Mittel fließen etwa in die Stahl- und in die Chemieindustrie, in den Wärmebereich und eben auch in den Verkehr. Wenn das H₂-Fahrzeug dadurch wirklich den Weg auf die "auf die Straße" schafft, werde das die Branche revolutionieren, meinen Experten. Die nächste Stufe der Fahrzeugentwicklung soll jedenfalls jetzt eingeläutet werden. [gr]

Drähte, Kabel und Rohre

Innovative Technologien aus den Bereichen der Draht-, Kabel- und Rohrindustrie sind vom 20. bis 24. Juni 2022 auf den Düsseldorfer Weltleitmessen "wire" und "Tube" zu sehen.

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