Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Machen Autos mit Hybridantrieb den Brennstoffzellenfahrzeugen Konkurrenz?

18.08.2004


Mit dem "Prius" hat der japanische Autokonzern Toyota ein regelrechtes Hybrid-Fieber ausgelöst. Foto: Toyota


Auf den Automärkten in Europa, Japan und den USA grassiert das Hybridfieber: Seit der japanische Autohersteller Toyota sein Modell "Prius" auf den internationalen Markt gebracht hat, schnellen die Verkaufszahlen dieser Fahrzeuge, die sowohl mit einem Elektro- als auch mit einem Verbrennungsmotor ausgerüstet sind, enorm in die Höhe. Die Technologie wird vielfach als Brücke zum Brennstoffzellenauto angesehen. Doch könnte der Einstieg der Automobilkonzerne in die Hybridtechnik die Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen auch verzögern, schätzen Marktbeobachter.


Bei einem Hybridfahrzeug wie dem Toyota "Prius" stammt die gesamte Energie aus einem gewöhnlichen Benzin-Verbrennungsmotor. Dieser treibt das Fahrzeug vorwärts, dient aber gleichzeitig dazu, über einen Generator einen Akku mit hoher Kapazität aufzuladen. Dieser Akku versorgt einen Elektromotor mit Energie, der für zusätzlichen Vortrieb sorgt. Durch das hohe Drehmoment des Elektromotors erreicht das Fahrzeug trotz der vergleichsweise geringen Leistung des Verbrennungsmotors sehr gute Beschleunigungswerte. Zudem kann der Verbrennungsmotor durch eine geschickte Steuerung länger im Bereich seines optimalen Wirkungsgrads laufen. Ein weiterer Vorteil ist schließlich, dass die beim Bremsen freiwerdende Energie zum Aufladen des Akkus verwendet werden kann, was den Verbrauch im Stadtverkehr stark senkt.

Solche Fahrzeuge könnten bei den Autokäufern die Akzeptanz von Elektroantrieben steigern und damit den gleichfalls elektrobetriebenen Brennstoffzellenautos den Weg in den Markt ebnen, lautet eine gängige Argumentation vieler Beobachter des Marktes. Auch technologisch könnten Hybridautos die Entwicklung von Brennstoffzellenkonzepten voranbringen, da sie mit vielen ähnlichen Komponenten arbeiten. Dazu gehören beispielsweise Akkus, Elektromotoren oder Bremssysteme. Wie der sich nun abzeichnende Boom von Hybridfahrzeugen sich jedoch tatsächlich auf die Entwicklung von Brennstoffzellenautos auswirken wird, ist noch offen. Sicher ist: Da Brennstoffzellenautos voraussichtlich erst nach 2010 auf den Markt kommen, werden Hybridautos die nächsten Jahre bei umweltfreundlicheren Fahrzeugen eine Vorrangstellung einnehmen.


Dieser Argumentation liefern nun auch Wissenschaftler des amerikanischen Massachusetts Institute of Technology (MIT) neue Nahrung: In einer im Fachmagazin "Science" veröffentlichten Studie vergleichen sie die Umweltbilanzen von konventionellen Autos mit Verbrennungsmotor, Hybridfahrzeugen und Brennstoffzellenautos. Dabei kommen sie zu dem Schluss, dass Brennstoffzellenfahrzeuge im Stadtverkehr keine Vorteile gegenüber Hybridautos bieten, sofern der für die Brennstoffzellen benötigte Wasserstoff aus fossilen Energieträgern reformiert werden muss. In dem zugrundegelegten Fahrzyklus kommen Brennstoffzellen- und Hybridfahrzeuge auf etwa den gleichen Gesamtwirkungsgrad von etwa 27 Prozent. Zum Vergleich: Ein Auto mit gewöhnlichem Verbrennungsmotor erreicht nur etwa 13 Prozent.

In einem Fahrzyklus, in dem der Stadtverkehr keine so große Rolle mehr spielt, verschiebt sich jedoch das Verhältnis der Wirkungsgrade zugunsten der Brennstoffzelle. Der Grund: Hybridfahrzeuge bieten bei Überlandfahrten mit konstanter Geschwindigkeit nur geringe Einsparpotenziale. Der auf den Primärenergieverbrauch bezogene Wirkungsgrad des Brennstoffzellenfahrzeugs steigt zudem in dem Moment deutlich an, in dem der Wasserstoff direkt verfügbar ist und daher nicht mehr durch Reformierung gewonnen werden muss. Aus diesen Ergebnissen ihrer Berechnungen schließen die Forscher, dass Hybridfahrzeuge mit ihrer schon heute verfügbaren Technik gezielt gefördert werden sollten und die effektiveren und saubereren Brennstoffzellenautos eine eher langfristige Zukunftsoption sind.

Diese Empfehlung deckt sich auch mit den Zahlen eines vom amerikanischen National Research Council (NRC) gezeichneten Szenarios: Demnach wird der Absatz von Hybridfahrzeugen in den kommenden Jahren steil ansteigen, bis diese Technologie 2024 ihren maximalen Marktanteil von rund 60 Prozent erreicht. Im gleichen Maße wird der Anteil herkömmlicher Autos mit Verbrennungsmotor sinken. Brennstoffzellenautos werden nach den Vorhersagen nicht vor 2015 auf den Markt kommen, 2024 jedoch erst einen Marktanteil von etwa 5 Prozent erreicht haben. Erst danach steigt ihr Marktanteil steil an, bis sie gegen 2038 auch die Hybridfahrzeuge vom Markt verdrängt haben. Herkömmliche Autos mit Verbrennungsmotor wird es nach den Schätzungen nach 2033 nicht mehr geben.

Dieses Szenario findet jedoch auch Skeptiker: Verbrennungsmotoren könnten durchaus auch über 2038 hinaus noch ihre Berechtigung haben, zitiert das Fachmagazin "Fuel Cell Review" den Ford-Manager Philip Chizek. Diese Fahrzeuge laufen dann allerdings nicht mehr mit Benzin, sondern mit einem Wasserstoff-Verbrennungsmotor. Der Marktanalyst Dan Benjamin rechnet dagegen damit, dass der für alle Verbrennungsmotoren unerreichbar hohe Wirkungsgrad der Brennstoffzelle dieser Technik schließlich zum Durchbruch verhelfen wird.

| Initiative Brennstoffzelle
Weitere Informationen:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Leuchtende Mikropartikel unter Extrembedingungen
28.02.2017 | Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

nachricht IHP-Forschungsteam verbessert Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren
22.02.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Im Focus: Neuer Ionisationsweg in molekularem Wasserstoff identifiziert

„Wackelndes“ Molekül schüttelt Elektron ab

Wie reagiert molekularer Wasserstoff auf Beschuss mit intensiven ultrakurzen Laserpulsen? Forscher am Heidelberger MPI für Kernphysik haben neben bekannten...

Im Focus: Wafer-thin Magnetic Materials Developed for Future Quantum Technologies

Two-dimensional magnetic structures are regarded as a promising material for new types of data storage, since the magnetic properties of individual molecular building blocks can be investigated and modified. For the first time, researchers have now produced a wafer-thin ferrimagnet, in which molecules with different magnetic centers arrange themselves on a gold surface to form a checkerboard pattern. Scientists at the Swiss Nanoscience Institute at the University of Basel and the Paul Scherrer Institute published their findings in the journal Nature Communications.

Ferrimagnets are composed of two centers which are magnetized at different strengths and point in opposing directions. Two-dimensional, quasi-flat ferrimagnets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium 2017: Internet of Production für agile Unternehmen

23.05.2017 | Veranstaltungen

14. Dortmunder MST-Konferenz zeigt individualisierte Gesundheitslösungen mit Mikro- und Nanotechnik

22.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Medikamente aus der CLOUD: Neuer Standard für die Suche nach Wirkstoffkombinationen

23.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Diabetes Kongress 2017:„Closed Loop“-Systeme als künstliche Bauchspeicheldrüse ab 2018 Realität

23.05.2017 | Veranstaltungsnachrichten

CAST-Projekt setzt Dunkler Materie neue Grenzen

23.05.2017 | Physik Astronomie