Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Opel HydroGen3 fährt jetzt mit einem 700 bar-Drucktank

28.04.2003


Sieht von außen und innen aus wie ein gewöhnlicher Opel Zafira: das Versuchsfahrzeug HydroGen 3. Foto: GM/Opel


Der Autokonzern GM hat als erster Hersteller die Straßenzulassung für einen Wasserstoffdrucktank mit 700 bar Druck bekommen. Das Brennstoffzellenauto HydroGen3 auf Basis des Opel Zafira erreicht mit diesem gegenüber den Vorgängermodellen verdoppelten Druck eine Reichweite von 270 Kilometern.


Der Tank setzt sich aus einem größeren und einem kleineren Zylinder zusammen, die dicht nebeneinander unter der Rückbank des Zafira untergebracht sind. Die Zylinder sind dreilagig aufgebaut: Im Innern befindet sich eine nahtlose, Wasserstoff undurchlässige Hülle, die einen Schwund des hochflüchtigen Gases verhindert. Stabilität verleiht dem Zylinder ein Körper aus Kohlefaserverbundmaterial. Eine spezielle, patentierte Schutzwicklung umschließt den Tank und schützt ihn vor äußeren Stößen oder Verletzung durch spitze Gegenstände.

Dieses so genannte TriShield-Konzept haben Opel und GM gemeinsam mit dem Tankhersteller Quantum entwickelt. In zahlreichen Tests hat der Tank, der auf mindestens 45.000 Füllzyklen ausgelegt ist, bereits seine Zuverlässigkeit bewiesen, erläutert Projektingenieur Mirko Schwan. Zum Sicherheitskonzept gehören selbstschließende Leitungen, die im Fall eines Lecks den Gasstrom unterbrechen, Drucksensoren, die Überlastungen erkennen und eine Elektronik, die beim Betanken mit der Steuerung der Zapfsäule kommuniziert und beispielsweise im Fall eines drohenden Überdrucks die Wasserstoffzufuhr abschneidet.


Die dem hohen Fülldruck des Tanks entsprechende Tankstelle hat Opel in Dudenhofen bei Frankfurt erst vor wenigen Wochen in Betrieb genommen: Entwickelt in Zusammenarbeit mit dem Technologieunternehmen Linde, erreicht sie Fülldrücke von rekordverdächtigen 850 bar. Eine Befüllung des Tanks, der maximal 3,1 Kilogramm Wasserstoff fassen kann, dauert etwa fünf Minuten.

Die Einführung des 700 bar-Tanksystems bedeute für Opel jedoch keine Abkehr vom Flüssigwasserstofftank, den der Konzern in einem ansonsten baugleichen weiteren HydroGen3-Testfahrzeug einsetzt, so Schwan. GM und Opel wollen beide Systeme gleichrangig weiterentwickeln. Vorteil des flüssigen Wasserstoffs ist die bei etwa gleichem Volumen und Gewicht des Tanksystems weitaus größere Reichweite von 400 Kilometern gegenüber den 270 Kilometern des Drucktanks.

Hauptnachteil des flüssigen Wasserstoffs ist der so genannte "Boil Off"-Effekt: Obwohl der doppelwandige Tank durch ein Hochvakuum und mehrere Lagen Aluminiumfolie isoliert ist, kann nicht verhindert werden, dass sich der auf minus 253 Grad abgekühlte Wasserstoff langsam erwärmt und teilweise verdampft. Die Folge ist, dass der Druck im Tank ansteigt, bis der Betriebsdruck überschritten wird und ein Teil des frei gewordenen Gases abgelassen werden muss. Bei langen Standzeiten führt das zu einem erheblichen Schwund. Für Gelegenheitsfahrer sind Flüssigwasserstoffsysteme daher weniger geeignet als Druckgastanks.

Mit dem bereits 2001 vorgestellten HydroGen3 hat Opel ein Brennstoffzellenauto in der Erprobung, das sich äußerlich und auch im Innenraum kaum vom benzin- oder dieselgetriebenen Serienmodell unterscheidet und auch in den Fahrleistungen dem gewohnten Standard entspricht. Der 60 Kilowatt-Elektromotor beschleunigt den Brennstoffzellen-Zafira in 16 Sekunden von 0 auf 100 Kilometer pro Stunde und bringt ihn auf eine Höchstgeschwindigkeit von 160 Kilometern pro Stunde.

Wichtigstes Ziel der Entwickler ist es nun, die Produktionskosten zu senken. Zielvorgabe ist ein Verkaufspreis, der "nur fünf bis zehn Prozent über dem Dieselmodell liegt", erläutert Mirko Schwan. Zu den Preistreibern des Brennstoffzellensystems gehört vor allem das als Katalysatormaterial verwendete Platin, dessen schlichter Materialwert die Kosten der Stacks in die Höhe treibt. Rationalisierung und Massenproduktion helfen hier nicht weiter. In den künftigen Systemen soll daher der Platingehalt reduziert werden. Längerfristig hoffe man, auf das Edelmetall ganz verzichten zu können, so Schwan. Auch beim Tanksystem rechnen die Entwickler mit deutlichen Einsparungen. Eine Massenproduktion könne das bislang noch teure Karbonfasermaterial billiger machen.

Mit den zu hohen Kosten begründet Schwan auch, warum er Brennstoffzellenautos mit Methanoltanks langfristig keine Chance gibt. "Die sind aus dem Rennen", glaubt der Entwickler. Die Brennstoffzellenautos der Zukunft würden schlicht zu teuer, wenn sie neben Tank, Zelle und Steuerung zusätzlich noch mit einem Reformersystem ausgestattet werden müssen. Reformer seien langfristig nur im stationären Betrieb sinnvoll.

Ulrich Dewald | Initiative Brennstoffzelle
Weitere Informationen:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de/ibz/live//show.php3?id=1

Weitere Berichte zu: Brennstoffzellenauto HydroGen3 Tank Wasserstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht Industrie 4.0 in der Logistik
24.01.2017 | Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V.

nachricht Zur Sicherheit: Rettungsautos unterbrechen Radio
18.01.2017 | KTH Royal Institute of Technology Schweden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Scientists spin artificial silk from whey protein

X-ray study throws light on key process for production

A Swedish-German team of researchers has cleared up a key process for the artificial production of silk. With the help of the intense X-rays from DESY's...

Im Focus: Forscher spinnen künstliche Seide aus Kuhmolke

Ein schwedisch-deutsches Forscherteam hat bei DESY einen zentralen Prozess für die künstliche Produktion von Seide entschlüsselt. Mit Hilfe von intensivem Röntgenlicht konnten die Wissenschaftler beobachten, wie sich kleine Proteinstückchen – sogenannte Fibrillen – zu einem Faden verhaken. Dabei zeigte sich, dass die längsten Proteinfibrillen überraschenderweise als Ausgangsmaterial schlechter geeignet sind als Proteinfibrillen minderer Qualität. Das Team um Dr. Christofer Lendel und Dr. Fredrik Lundell von der Königlich-Technischen Hochschule (KTH) Stockholm stellt seine Ergebnisse in den „Proceedings“ der US-Akademie der Wissenschaften vor.

Seide ist ein begehrtes Material mit vielen erstaunlichen Eigenschaften: Sie ist ultraleicht, belastbarer als manches Metall und kann extrem elastisch sein....

Im Focus: Erstmalig quantenoptischer Sensor im Weltraum getestet – mit einem Lasersystem aus Berlin

An Bord einer Höhenforschungsrakete wurde erstmals im Weltraum eine Wolke ultrakalter Atome erzeugt. Damit gelang der MAIUS-Mission der Nachweis, dass quantenoptische Sensoren auch in rauen Umgebungen wie dem Weltraum eingesetzt werden können – eine Voraussetzung, um fundamentale Fragen der Wissenschaft beantworten zu können und ein Innovationstreiber für alltägliche Anwendungen.

Gemäß dem Einstein’schen Äquivalenzprinzip werden alle Körper, unabhängig von ihren sonstigen Eigenschaften, gleich stark durch die Gravitationskraft...

Im Focus: Quantum optical sensor for the first time tested in space – with a laser system from Berlin

For the first time ever, a cloud of ultra-cold atoms has been successfully created in space on board of a sounding rocket. The MAIUS mission demonstrates that quantum optical sensors can be operated even in harsh environments like space – a prerequi-site for finding answers to the most challenging questions of fundamental physics and an important innovation driver for everyday applications.

According to Albert Einstein's Equivalence Principle, all bodies are accelerated at the same rate by the Earth's gravity, regardless of their properties. This...

Im Focus: Mikrobe des Jahres 2017: Halobacterium salinarum - einzellige Urform des Sehens

Am 24. Januar 1917 stach Heinrich Klebahn mit einer Nadel in den verfärbten Belag eines gesalzenen Seefischs, übertrug ihn auf festen Nährboden – und entdeckte einige Wochen später rote Kolonien eines "Salzbakteriums". Heute heißt es Halobacterium salinarum und ist genau 100 Jahre später Mikrobe des Jahres 2017, gekürt von der Vereinigung für Allgemeine und Angewandte Mikrobiologie (VAAM). Halobacterium salinarum zählt zu den Archaeen, dem Reich von Mikroben, die zwar Bakterien ähneln, aber tatsächlich enger verwandt mit Pflanzen und Tieren sind.

Rot und salzig
Archaeen sind häufig an außergewöhnliche Lebensräume angepasst, beispielsweise heiße Quellen, extrem saure Gewässer oder – wie H. salinarum – an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Neuer Algorithmus in der Künstlichen Intelligenz

24.01.2017 | Veranstaltungen

Gehirn und Immunsystem beim Schlaganfall – Neueste Erkenntnisse zur Interaktion zweier Supersysteme

24.01.2017 | Veranstaltungen

Hybride Eisschutzsysteme – Lösungen für eine sichere und nachhaltige Luftfahrt

23.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Im Interview mit Harald Holzer, Geschäftsführer der vitaliberty GmbH

24.01.2017 | Unternehmensmeldung

MAIUS-1 – erste Experimente mit ultrakalten Atomen im All

24.01.2017 | Physik Astronomie

European XFEL: Forscher können erste Vorschläge für Experimente einreichen

24.01.2017 | Physik Astronomie