Das WTAZ und seine Bedeutung für die Automobilbranche

24. März 2021 — Lesedauer 3 min

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24. März 2021 — Lesedauer 3 min

Wasserstoff ist einer der aussichtsreichsten Energieträger der Zukunft. Dies gilt unter anderem auch für den Antrieb von Fahrzeugen. Derzeit werden daher zahlreiche Projekte, die mit Wasserstoff-Grundlagenforschung und -Technologien in Zusammenhang stehen, staatlich gefördert. Unter anderem sollen in Deutschland von der Bundesregierung geförderte WTAZ (Wasserstoff-Technologie-Anwendungszentrum) entstehen. Beginnt hier die Zukunft für grüne Energie auch in der Mobilität?

Potenzial insbesondere im Nutzfahrzeugbereich

Wasserstoff ist ein universell einsetzbarer grüner Energieträger. Neben Produktionsprozessen aller Art eignet er sich auch für die Mobilität. Hier liegt der Fokus insbesondere auf schweren Fahrzeugen. Denn diese können auf langen Strecken nicht sinnvoll und effizient mit batterie-gespeicherter Antriebstechnik betrieben werden. Deshalb ist es zielführend, den Wasserstoffantrieb in diesem Bereich mit erster Priorität voranzutreiben. Immer mehr Konzerne wie Daimler und Bosch setzen deshalb bereits schon auf Brennstoffzellen-Lkw. Und Hyundai testet diese momentan unter anderem in der Schweiz.

Im PKW-Bereich gab und gibt es hingegen bereits Antriebslösungen mit Wasserstoff. Bei diesen Lösungen muss es das Ziel sein, eine höhere Effizienz und eine wirtschaftlichere Herstellung der Produkte zu realisieren. Parallel ist auch ein Ausbau der Wasserstofftankstellennetze erforderlich. Wenn es gelingt, diese beiden grundlegenden Aspekte umzusetzen, ist grüne, individuelle Mobilität mit unbeschränkter Reichweite vorstellbar.

Daran, dass die Wasserstofftechnologie für die Automobilbranche zu einer validen Option wird und am besten aus Deutschland kommt, soll jetzt unter anderem mit der Etablierung des WTAZ gearbeitet werden.

Wasserstofftechnologien „Made in Germany“ für den Weltmarkt

Deutschland möchte eine Vorreiterrolle im Wasserstoff-Sektor einnehmen. Einer der Schlüsselbausteine ist hierbei das WTAZ. Das geplante Wasserstoff-Technologie-Anwendungszentrum in Deutschland wird die Aufgabe haben, Wasserstofftechnologien zu erforschen, zu entwickeln, zu prüfen, zu zertifizieren und schließlich auch zu standardisieren, sodass sie dem Weltmarkt zur Verfügung gestellt werden können und Deutschland in diesem Bereich eine Vorreiterrolle einnehmen wird.

Für die Transformation der deutschen Automobil- und Zulieferindustrie spielt das WTAZ eine wesentliche Rolle. Es wird Unternehmen der Branche dabei unterstützen, neben der Elektromobilität auch emissionsfreie Wasserstoff-Fahrzeugtechnologien in ihr Portfolio zu implementieren. Der hierfür relevante Technologietransfer von der Forschung in die Industrie soll durch das WTAZ beschleunigt werden. Zudem wird das Wasserstoff-Technologie-Anwendungszentrum eine durchgängige Unterstützung anbieten. Dies gilt auch für kleine und mittlere Unternehmen, um eine „Wasserstoff-Startup-Landschaft“ in Deutschland zu schaffen.

Vielschichtige Aufgaben

Das WTAZ wird unterschiedlichste Aufgaben im Wasserstoff-Bereich übernehmen. Unter anderem soll es deutsche Schlüsselinnovationen mit kurz und mittelfristigem Markteintrittspotenzial in der Wasserstofftechnik unterstützen. Hierfür ist zunächst eine Wasserstoffinfrastruktur mit direkter Anbindung an grüne Elektrolyseure (Vorrichtungen zum Spalten von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff) erforderlich. Sobald diese Basis errichtet wurde, können dann neue Technologien und Anwendungsformen von Wasserstoff entwickelt werden.

MR PLAN Group treibt Wasserstoffnutzung im Mobilitätsbereich voran

Als Konsortialpartner des WTAZ Bayern ist die MR PLAN Group in all die zuvor skizzierten Überlegungen involviert. Der innovative Engineering-Dienstleister zählt somit zu den Technologietreibern beim Thema Wasserstoff. Eine besondere Affinität hat das Unternehmen mit Hauptsitz im bayerischen Donauwörth zur Automobilindustrie. Somit ist die Wasserstoffnutzung im Mobilitätsbereich nicht nur im Team der MR PLAN Group allgegenwärtig, sondern wird es auch im WTAZ Bayern sein. Gemeinsam mit zahlreichen weiteren Partnern – darunter High-Energy, BMW, Toyota, Hyundai, MAN und Schäffler – könnten hier also tatsächlich schon bald wegweisende Wasserstofftechnologien für die grüne Mobilität der Zukunft entstehen.

Über den Autor: Thomas R. Mayer ist Mitglied der Geschäftsführung des Beratungsunternehmens MR Plan. Die MR Plan Group konzipiert weltweit Produktionsstätten und ist an zehn Standorten tätig, mehrfach in Deutschland sowie in China und Ungarn. Die Bandbreite der Kunden reicht von der Automobil- über die Lebensmittel-, Luftfahrt-, Bahn- bis hin zur Schiffbauindustrie, inklusive deren Zulieferern.

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Daniel W.:

„Wenn Sie bei Physik und Technik scheitern, weichen Sie auf Preise aus.„

Ich bin beruflich weder Physiker noch Teckniker und werde mit über 60 auch keine Berufsausbildung mehr anfangen, trotzdem habe ich technisches Verständnis.

Was mich beim Wasserstoff ganz besonders stört ist diese Abwärmeaufrechnerei und auch die Annahme, dass der überschüssige Ökostrom der H2-Industrie sozusagen geschenkt werden muss, da der Ökostrom sonst verloren wäre.

Der überschüssige Ökostrom lässt sich sehr viel besser in den Batterien der E-Autos, von denen es in Zukunft immer mehr gibt, zwischenspeichern und das ist viel effizienter als die Umwandlung in Wasserstoff.

Die Techniker und Programmierer sollte lieber ein System der intelligenten Stromverteilung einrichten, damit keine Windräder mehr abgeschaltet werden müssen.

Die Wasserstofftechnik hat ihre Nische im stationären Bereich, da hier die Abwärme sinnvoll genutzt werden kann.

Sobald es um den Strassenverkehr geht verliert die H2-Technik an Effizienz und es wird teuer, ausser die Politik subventioniert die Wasserstoffnutzung kräftiger als die reine Batterienutzung und hier kommen jetzt die Preise ins Spiel.

In den geposteten Zitaten von dvz.de und auto-motor-und-sport.de zeigen sich die verschiedenen Preisregionen, um die es geht:

A) Konventionelle Lkws rund 100.000 Euro.

B) E-Lkws von Tesla 150.000 bis 200.000 Dollar (evtl. als Euro-Preise).

C) H2-Lkws rund 500.000 Euro (evtl. sinkende Preise).

Wenn die Zahlen so oder so ähnlich bleiben, dann brauchen H2-Lkws das 4-Fache an steuerfinanzierten Subventionen und zusätzlich auch noch höher subventionierten Wasserstoff, damit Speditionen mit H2-Fahrzeugen konkurrenzfähig bleiben.

Heinz Scherer, Dipl.-Ing.(FH):

Wenn Sie bei Physik und Technik scheitern, weichen Sie auf Preise aus. Ich habe mit meinem ersten Kommentar lediglich dem unendlichen Wiederholen einer oft verbreiteten falschen Aussage energetischer Art widersprochen.
Aber auch beim Thema Preise liegen Sie falsch. Die genannten Preise haben doch nicht die geringste Aussagekraft was in einer zukünftigen CO2-freien Mobilität bis spätesten 2050 sein wird. Wenn mal der komplette Markt nur noch BEV und FCEV kennt reden wir über Massenmärkte. Und da wird beides sehr günstig werden. Beides hat Vor- und Nachteile und wird je nach Anwendungsfall seinen Marktanteil finden. Und mir ist völlig egal welchen Anteil H2 haben wird. Hauptsache das System ist CO2-frei.

Heinz Scherer, Dipl.-Ing.(FH):

So ein dümmlicher Kommentar, da kann man nur noch den Kopf schütteln. Ingenieure in Konzernen entwickeln das was ihre Vorgesetzten ihnen an Aufgabenstellung geben. Und das machen sie sehr erfolgreich und werden in der ganzen Welt dafür bewundert. Ob Manager und Politiker gute Entscheidungen treffen ist ein ganz andres Thema.

Daniel W.:

So jetzt habe ich einige Preise gefunden.

Brennstoffzellen-Lkw sind teuer. Experten beziffern die Anschaffungskosten pro Fahrzeug mit rund 500.000 Euro.
…
… den Anschaffungskosten eines konventionellen Lkw (rund 100.000 Euro) …
Heißt im Klartext: Die Differenz läge bei 400.000 Euro, und es würden maximal 320.000 Euro Fördermittel pro Fahrzeug fließen – immer vorausgesetzt, das Förderprogramm wird so aufgesetzt, wie es vorgeschlagen wurde.
(Quelle: dvz.de – März 2021)

Die H2-Lkws müsste also mit riesigen Summen gefördert werden, wo beim Semi Truck von Tesla wären es dagegen beschiedene Summen.

In den USA geht es bei 150.000 Dollar für die Basisversion mit 300 Meilen Reichweite los, die 500-Meilen-Variante soll ab 180.000 Dollar kosten. Die Founders Series zum Marktstart ist mit 200.000 Dollar eingepreist.
(Quelle: auto-motor-und-sport.de – März 2021)

Also die Brennstoffzellen-Lkws würden nach Schätzungen der Experten mehr als das Doppelte eines Semi Trucks von Tesla kosten. Deshalb verkauft Hyundai in der Schweiz wohl auch keine H2-Trucks, die Kunden würden einen Schock bekommen.

Da müssten wir Steuerzahler kräftig Geld zuschustern, damit sich die H2-Lkws für die Speditionen überhaupt rechnen – was ich ja schon lange vermute.

Anonymous:

Und mit genau dieser überheblichen Arroganz oder besser Ignoranz haben deutsche Ingenieure uns in die Lage gebracht, in der wir uns gerade befinden.
Auch Christian Lindner hat den FFF „Laien“ ja geraten „jetzt mal zurück in die Schule zu gehen und die Angelegenheit den Profis zu überlassen.
Schön, daß Sie auch vorgeben Profi zu sein – da fühle ich mich gleich viel besser ;-)

Daniel W.:

Ich lasse das mal einfach so stehen – in 4 Jahren dürften die meisten Lkw-Hersteller in Deutschland und Europa ausreichend getestet und Praxiserfahrungen haben, so dass es dann auch veröffentliche belastbare Zahlen zu den Kosten von H2- und rein elektrischen Lkws gibt – dann kann ich loslegen und rechnen.

Heinz Scherer, Dipl.-Ing.(FH):

Immer noch nicht verstanden, ich wiederhole:
„Der Denkfehler ist folgender: Ich berücksichtige eine Energiemenge (nutzbare Abwärme), die bisher ungenutzt verschwendet wird und deshalb bei der Wirkungsgradkette nicht berücksichtigt wird. Und Sie benötigen zusätzliche Energiemenge (gegenüber dem vorherigen Vergleich) für die Wärmeerzeugung. Das reduziert korrekt betrachtet den Wirkungsgrad des Systems 1) BEV (inkl. Hotelbetrieb) gegen System 2) FCEV (inkl. Hotelbetrieb). Also immer zu ihren Ungunsten.“

Und das ist nur ein Beispiel. Es gibt immer die Möglichkeit der Abwärmenutzung, wenn man den Elektrolyseur dort installiert wo entsprechender Wärmebedarf ist. Haben Sie das mit der Fabrik nicht gelesen?

Hallo Daniel W., es geht in diesem Thread nicht um eine Meinung, sondern um die technische Lösung für das Problem behauptete schlechtere Wirkungsgradkette bzw. dem Unterschied derselben, beim Vergleich BEV zu FCEV. Bitte Aufwachen!!!!!!
Und das kann sich wieder Verschieben, je nachdem wie sich welche neuen Produktionstechniken entwickeln. Akku, Drucktank, usw.

Daniel W.:

Bei BEV werden die Vorteile zugegeben, da sich deren Vorteile auch kaum leugnen lassen.

Bei den Lkws müsste auch Tesla auf H2 umschwenken, damit ich ins Zweifeln käme, denn Elon Musk hat eindeutig mehr Weitersicht als wir beide zusammen.

Daniel W.:

Das mit der Wärmepumpe habe ich soweit verstanden, dass es nur dann besonders effektiv ist, wenn die Temperaturanhebung nicht zu groß ist, also z.B. für Fußbodenheizung oder Poolheizung sind Wärmepumpen ideal.

Bei hohen Temperaturen wird die Temperaturanhebung zu groß und die Effizienz der Wärmepumpe geht in Richtung Null, hier hätte dann Wasserstoff Vorteile.

Es bleibt der Nachteil bei Wasserstoff, dass im Sommer bei der Elektrolyse an der Wasserstoff-Tankstelle, beim Kühlen während des Tankvorgangs und auch im H2-Fahrzeug die Abwärme so gut wie nicht genutzt wird, sie geht verloren.

Im H2-Auto werden etwa 33,33 kWh (1 kg H2) geladen, ein BEV lädt mit Ladeverlusten und Winterwärme (aufs Jahr verteilt) etwa 23 kWh auf 100 km.

Kann die H2-Tankstelle die Abwärme nicht nutzen, dann werden aus 55 kWh Solarstrom nur 33,33 kWh – aber das ist ja bekannt.

Jeder darf seine Ansichten haben.

Ich bin der Ansicht, dass die Abwärmeaufrechnerei in der Praxis vielleicht in der Industrie und beim HPS-System „Picea“ zum großen Teil funktioniert, aber nicht in Fahrzeugen.

Strauss:

Heinz, Du argumentierst bei heutigem Stand der Kenntnisse, von H2 Anstriebsmöglichkeit für verschiedene Fahrzeugsarten, vollkommen richtig.
Dies kann Jedermann auch ohne Ing. Titel mit gesundem Menschenverstand nach vollziehen.
Nichts gegen Verfechter die etwas verdammnen, was in der Praxis und auch rechnerisch nichts taugt.
Davon ist aber Wasserstoff weit entfernt.
Wer aber wie hier polemisch,fanatisch dagegen redet, stellt nicht nur sein Fachwissen, nein sogar seine gesamte Person in Frage.
Daniel, ich verbrauche bei meinem E Auto 11,5 KWh Strom für 100 KM.
Mit deinen angenommenen 33 sieht man, dass Du nicht mal vom reinen E Antrieb Ahnung hast.
Und so einer will beim H2 Antrieb mitreden….