Ballard - EQHHPP - Flughafen München - Fuel Cells 2000 - Neunburg vorm Wald - Tupolev - WEIT
1. Ballard
Bei der Firma "Ballard Power Systems" handelt es sich um den inzwischen
wohl größten Brennstoffzellen-hersteller weltweit. Der Gründungsvater Geoffrey Ballard, Erfinder und Unternehmer,
bezeichnet als Pionier der Brennstoffzellen-Technik, sagte einmal über
seinen Traum: Ich will, daß "meinen Enkeln eine bessere Umwelt garantiert
wird."
Firoz A. Rasul, Ballard-Präsident:
"Der Bekanntheitsgrad von Ballard und seinen Bemühungen ist 1997
enorm gestiegen und ist in vielen führenden Magazinen erschienen.
Brennstoffzellen, mit ihrer Aussicht auf saubere, effiziente Energie, haben
sich in den Mittelpunkt geschoben."
Ballard Power wird von zwei Analysten im US-Anlegermagazin "Barron`s"
als eine der zehn aussichtsreichsten Aktien der kommenden Jahre bezeichnet
und dabei in einem Atemzug mit ungleich größeren Multis wie
Hewlett-Packard, Royal Dutch Shell oder Sony genannt. Mittlerweile gibt
es zahlreiche Kaufempfehlung der Ballard-Aktie. Wer glaubt, daß mit
Umweltschutz am Aktienmarkt kein Geld zu verdienen ist, muß sich
anscheinend eines Besseren belehren lassen: Die Aktie von Ballard Power
Systems verzeichnet seit Anfang 1997 etwa 300% Kursgewinn. Mittelfristig
dürfte sich der Anstieg fortsetzen.
Im Laufe der Jahre hat sich Ballard vom kleinen Betrieb zu einem wichtigen
Entwicklungsunternehmen entwickelt. Neben Brennstoffzellen für die
mobile Anwendung plant und produziert die Firma auch stationäre Generatoren.
Ballard Generation Systems (BGS) und ALSTHOM versorgen den europäischen
Markt bereits mit Kraftwerken. BGS wird ab 1998 die Alpha-Einheit einer
250 kW Anlage bauen und testen, um sie 2001 auf den Markt zu bringen. Die
Leistung von diesem Generator reicht aus, um z.B. kleine Hotels oder Einkaufszentren
versorgen zu können.
Schwerpunkt bei Ballard ist die Forschung und Weiterentwicklung von
Brennstoffzellen für Autos und Busse. Bezüglich der Fortschritte
im Bussektor sind folgende Meilensteine zu verzeichnen:
· Juni 1993: Brennstoffzellenbus
(Zero-Emission-Vehicle Bus) mit 125 PS/90 kW
· Juni 1995: Brennstoffzellenbus
(275 HP Bus) mit 275 PS/205 kW, 400 km Reichweite
· März 1998: zweijähriges
Demonstrationsprogramm, bei dem der reguläre Betrieb von drei Bussen
in Chicago von CTA getestet wird.
Dieses jetzt in Angriff genommene Demonstrationsprogramm ist in Zusammenarbeit
mit dem Umweltministerium von Chicago und Ballard entstanden. Die Busse
werden von der Chicago Transit Authority (CTA), Chicago/USA, im öffentlichen
Verkehr eingesetzt und sind somit weltweit die ersten zero-emission Brennstoffzellenbusse
im normalen Personenverkehr.
Jeder der drei Busse kostete $1,6 Mio. Die Tankstelle mit dem Wasserstoff
kostete $9 Mio.
Ebenfalls drei Busse mit Brennstoffzellenantrieb gehen als Prototypen
für den Stadtverkehr an die BC Transit, British Columbia/Kanada.
Entwicklung und Kosten:
Ballard hat eine Studie veröffentlicht, nach der jährlich
weltweit schätzungsweise 170.000 Busse verkauft werden, wobei allein
die USA 30% davon tragen. Mittelklasse Busse für Flughafenverkehr
und Vororte werden jährlich weltweit ca. 75.000 verkauft. Ballard
plant dafür einen 100 kW Methanol-Bus (135 HP) für 30 Personen
mit einer Reichweite von 550 km heraus zu bringen.
Die kanadische Firma baut einen Prototypen für die Universität
Georgetown mit einem "onboard"-Reformer, um Methanol in Wasserstoff zu
spalten. Dieser Prototyp soll 1999 fertig und in den Jahren 2001-02 auf
dem Markt sein. Die Kosten für diesen Typ werden sich vorerst auf
ca. $55.000 belaufen, bis zum Jahr 2005 abnehmend auf $12.000. Vergleichsweise
kostet eine Dieselmaschine $14.000.
Der von CTA getestete Bus (275 HP) für 65-75 Personen mit einer
Reichweite von 550 km wird 1999 auf dem Markt erwartet. Die Kosten für
den Motor werden sich voraussichtlich auf $240.000 belaufen, günstiger
werdend bis zum Jahr 2005 auf $30.000. Der gesamte Fahrzeugpreis wird geschätzt
auf $550.000 ($300.000 im Jahr 2005). Zum Vergleich kosten herkömmliche
Dieselbusse $225.000, Erdgasbusse $300.000 und Elektrobusse (Oberleiter)
alles in allem $600.000.
Bei Schwerlastwagen (8-Tonner) ist ein Bedarf von ca. 900.000 Stück
weltweit. Ballard sieht für diesen Bereich eine Methanolmaschine mit
200 kW (250 HP) ähnlich dem 275 HP vor.
Bei den Autos liegt der Bedarf insgesamt bei 30 Mio. jährlich.
Ballard plant gemeinsam mit Daimler-Benz einen Methanol-Pkw mit 50 kW (70
HP). Der Prototyp könnte 2000 fertig sein. Der Verkauf könnte
2003-2004 beginnen. Der Preis für den Motor beträgt $10.625;
runter bis 2005 auf $3.375. Zum Vergleich: ein Verbrennungsmotor kostet
$3.000-4.000.
Tab. 1: geschätzte Kostenentwicklung in US-Dollar pro Kilowatt
und geschätzte Entwicklung der Gesamtleistung in Megawatt
| 1998
| 1999
| 2000
| 2001
| 2002
| 2003
| 2004
| 2005
| 2006
| 2007
|
Auto [$/kW] |
|
|
|
|
|
65 |
45 |
32 |
29 |
26 |
Bus [$/kW] |
500 |
400 |
200 |
150 |
120 |
100 |
65 |
45 |
40 |
35 |
Ges.leist. [MW] |
- |
1 |
3 |
8 |
36 |
150 |
2310 |
6150 |
11700 |
20500 |
Quelle: Ballard
Brennstoffzelle:
Es ist Ballard in den letzten Jahren gelungen, die Leistungskonzentration
der mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzelle wesentlich zu erhöhen
(1 kW/kg bzw. 2 kW/l ohne zugehörige Systeme; 0,15 kW/kg im Stapel
für Fahrzeuge).
1995 erreichten Ballard/Daimler lediglich eine Leistungsdichte von
1000 Watt/Liter.
Tab. 2: Vergleich verschiedener Autofabrikanten
BSZ
| Hersteller
| Fahrzeug
| Datum
| Kraftstoff
| Dichte
| Leistung
|
| Ballard |
Daimler |
NECAR-I |
1994 |
Wg |
180W/l |
50kW |
Ballard |
Daimler |
NECAR-II |
1996 |
Wg |
1000W/l |
50kW |
Ballard |
Daimler |
NECAR-III |
1997 |
Mf |
1000W/l |
50kW |
Toyota |
Toyota |
FCEV |
1996 |
Wg |
167W/l |
20kW |
Toyota |
Toyota |
FCEV |
1997 |
MF |
193W/l |
25kW |
DeNora |
Renault |
FEVER |
1997 |
Wf |
130W/l |
30kW |
Quelle: Ballard
Wg: Wasserstoff, gasförmig
Wf: Wasserstoff, flüssig
Mf: Methanol, flüssig
Die Stacks tragen 40% für die Brennstoffzelleneinheit bei. Der
Elektrolyt der PEM ist abgeleitet von Teflon.
Anstelle diese Elemente weiterhin von Dow oder DuPont zu kaufen, hat
Ballard ein eigenes Verfahren entwickelt und könnte so die Kosten
hierfür auf ein Siebtel reduzieren.
Um die Kosten für den Platin-Katalyten zu verringern, muß
die Platinmenge minimiert werden, die auf den Katalyten aufgebracht werden
muß. Bis jetzt wurde diese Zahl bereits um 90% verringert, kann aber
noch weiter heruntergeschraubt werden.
Indem andere Herstellungsverfahren für die Platten (bzw. die Kanäle
in den Platten) gefunden werden - wie z.B. Pressen unter Wärmezufuhr
- könnten diese Kosten um 98% reduziert werden.
Tab. 3: geschätzte Kosten pro Kilowatt der einzelnen Brennstoffzellen-Komponenten
US$/kW
| 1999
| 2010
|
Platin-Katalysator |
65 |
6 |
Polymer-Membran |
70 |
10 |
Platten |
80 |
2 |
sonstiges |
15 |
2 |
gesamt |
230 |
20 |
Zur Zeit sind Brennstoffzellen für den Gebrauch in Fahrzeugen noch
10mal oder 15mal zu teuer, um konkurrenzfähig zu sein.
Zukunftsentwicklung:
Ende 1998 soll NeCar 4 präsentiert werden. (Nachtrag: NeCar 4
wurde im März 1999 präsentiert.) Ebenfalls ein A-Klasse-Auto,
allerdings mit einem halb so großem Reformer, der im Rumpf des Fahrzeuges
integriert sein soll, so daß die Rücksitzbank wieder eingebaut
werden kann.
NeCar 5 wird für den Herbst 1999 erwartet und soll nochmals um
den Größenfaktor von zwei reduziert werden. Auf der Grundlage
dieses Autos soll entschieden werden, ob die Serienproduktion in Angriff
genommen werden soll. Diese Entscheidung wird Ende 1999 erwartet, so daß
die Markteinführung im Jahre 2004 geschehen könnte, was von Ballard
und Daimler-Benz auch so geplant ist.
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