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Renault
Im Gegensatz zu den bisher präsentierten Brennstoffzellenfahrzeugen
anderer Hersteller wird beim FEVER kein Methanol für den Antrieb verwandt,
sondern nur Wasserstoff. Bei einer Reichweite des Tankinhalts von 500 km
und einer Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h kann der FEVER für
zwei Personen zudem einen mit herkömmlich angetriebenen Autos vergleichbaren
Reisekomfort bieten.
Die elektrische Leistung der Brennstoffzelle beträgt 30 kW bei
90 Volt Gleichstrom, die Leistungsdichte liegt bei 130 W/l. Ein Stromrichter
wandelt diese 90 Volt um zu einem Strom mit einer Spannung von 250 Volt.
Dieser Strom versorgt einen synchronen Elektromotor mit Schleifringanker,
dessen Wirkungsgrad 92% beträgt. Die erreichbare Höchstgeschwindigkeit
beträgt 120 km/h.
Das System verfügt über eine kurze Reaktionszeit. Bei entsprechender
Betätigung des Gaspedals beschleunigt der Renault Fever ohne jegliche
Verzögerung. Auch beim Start gibt es keine langen Wartezeiten. Bereits
nach fünf bis zehn Minuten Vorwärmzeit hat die Brennstoffzelle
ihre normale Arbeitstemperatur erreicht.
Eine wiederaufladbare Batterie nimmt die Bremsenergie sowie andere
überschüssige Energie auf. Sie dient dem Anlassen und hält
Energie für zusätzlichen Bedarf bei starken Beschleunigungen
zur Verfügung. Ein elektronisches Steuersystem, Supervisor genannt,
lenkt die Stromerzeugung und ist unter anderem für die Speicherung
der Bremsenergie in den Batterien verantwortlich. Die Elektronik kontrolliert
und gewährleistet den reibungslosen Ablauf sowie die Sicherheit des
Benutzers. Der Wartungsbedarf bei diesem Fahrzeug ist fast gleich null,
da die Anzahl der Teile, die in Bewegung sind, stark reduziert ist. Abgase
entstehen keine. Aus dem Auspuff kommt lediglich Wasserdampf und es bildet
sich geringe Abwärme.
Der Wasserstoff wird in flüssiger Form mit geführt und erst
unterwegs in Gas umgewandelt. Das hat gewisse Vorteile gegenüber der
komplizierteren Lagerung des Wasserstoffs in Gasform: Gasförmiger
Wasserstoff erfordert einen Druck von 700 bar, brächte daher mehr
Gewicht und benötigte mehr Platz. Bei Lagerung von flüssigem
Wasserstoff kann daher eine grössere "Sprit"-Reserve mit geführt
werden. Gespeichert wird er in einem Tiefsttemperaturtank bei 253°C,
der durch seine Konstruktion den Inhalt vor Temperaturschwankungen schützt.
Da Wasserstoff in flüssiger Form nur 70 Gramm pro Liter wiegt, beträgt
das Gewicht des Tankinhalts mit seinen 120 Litern nur acht Kilogramm. Die
Reichweite ist vergleichbar mit der von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren.
Bisher kostet flüssiger Wasserstoff ungefähr 1,- DM pro Liter.
Ein Mittelklassewagen würde ungefähr 24 Liter auf 100 km verbrauchen,
was für diese Strecke Spritkosten von 24,- DM bedeutet und damit die
Ausgaben bei herkömmlichen Wagen im Augenblick noch übersteigt.
Doch ist bei einer weltweit steigenden Nachfrage nach Wasserstoff mit einer
deutlichen Senkung des Preises zu rechnen, so dass er zu einem starken
Konkurrenten der fossilen Brennstoffe werden kann.
Die Wasserstofflagerung ist weiterhin Gegenstand der Forschung. Das
Ziel bei Renault ist die Gewichts- und Platzminderung. Der Einsatz etwa
von porösen oder geschichteten Strukturen wie mikroskopischen Kohlenstoffasern
könnte dazu führen, dass ein Behälter von 10 kg für
die Aufbewahrung von acht Kilogramm Wasserstoff ausreicht. Nun gilt es
noch herauszufinden, ob diese Laborergebnisse auch in einer Serienproduktion
realisierbar sind. Eine andere Möglichkeit des Transports an Bord
besteht darin, Wasserstoff erst unterwegs aus Flüssigkeiten herzustellen,
die sehr viel Wasserstoff enthalten - wie etwa Alkohole oder Äther
- und einfacher zu lagern sind als Wasserstoff. Technisch ist diese Rückgewinnung
durchaus möglich. Eine kleine Gasanlage zerlegt die Moleküle
und gewinnt somit den gewünschten Wasserstoff.
Renault hat sich das Ziel gesetzt, die Brennstoffzellen-Technik weiterzuentwickeln,
um den Serieneinsatz zu ermöglichen: Raumbedarf, Gewicht und Kosten
werden in Zukunft noch weiter reduziert, um Einsatz und Gebrauch der Brennstoffzelle
zu verallgemeinern und zu vereinfachen. Die Verwendung teurer Materialien
wie etwa Platin im Katalysator der Elektroden soll verringert werden. Gleichzeitig
wird auch an der Verbesserung der Fahrzeugleistung gearbeitet. Innerhalb
der nächsten 20 Jahre wird daher eine Anwendung auch bei Fahrzeugen
des täglichen Bedarfs möglich sein.
Die Forschungsarbeiten begannen schon 1994 mit der Ausarbeitung dieses
Projektes. Im Rahmen des europäischen Programms "Joule" widmen sie
sich seitdem einem Konzept, das den rationellen Energieeinsatz fördert
- wie etwa eine Brennstoffzelle. Die Europäische Kommission fördert
dieses zukunftsträchtige Projekt. Ziel war das Know-how, das für
Integration und Betrieb einer solchen Zelle an Bord eines Fahrzeugs notwendig
ist.
Renault übernahm als Leiter die Koordination der einzelnen Arbeiten
und trägt die Verantwortung für das gesamte Projekt. Ausserdem
führte Renault die Zusammenstellung der einzelnen Elemente und den
Umbau des Renault Laguna, der als Basis für den Fever dient, durch.
· De Nora (Italien) entwickelte die
Brennstoffzelle.
· Die Ecole des Mines de Paris (Frankreich)
hat die Betriebsparameter der Brennstoffzelle definiert, um deren optimalen
Wirkungsgrad zu gewährleisten.
· Ansaldo (Italien) montierte die
Brennstoffzelle, die Hilfssysteme und den Wasserstofftank.
· Air Liquide (Frankreich) realisierte
den Wasserstofftank und den Tankwagen auf der Basis eines Master Renault.
· Volvo (Schweden) hat die Fahrzeugsimulationen,
die Batterietests und die Sicherheitsstudien durchgeführt.
Dies ist ein Auszug aus dem ersten Buch von Sven Geitmann:
"Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Projekte"
Der Nachfolger ist erhältlich im Online-Shop des Hydrogeit Verlags.
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