Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW. Dr. Frank Koch Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW

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1 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW

2 Agenda 1 Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW 2 Elektromobilität mit Brennstoffzellen 3 Wasserstoff Erzeugung und Verteilung 2 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

3 Das Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW Gemeinnützige Organisation als Dienstleister der Landesregierung Nordrhein-Westfalen Gegründet im April 2000 Technologieplattform zur Unterstützung der Entwicklung und Markteinführung der Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnik 430 Mitglieder weltweit 120 FuE- und Demonstrationsprojekte in NRW 3 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

4 NRW Hydrogen HyWay 4 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

5 Agenda 1 Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW 2 Elektromobilität mit Brennstoffzellen 3 Wasserstoff Erzeugung und Verteilung 6 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

6 Hintergrund und Rahmenbedingungen Ausgangslage: Ca. 20 % der gesamten CO 2 -Emissionen in Deutschland durch Straßenverkehr Zunahme Individualverkehr bis 2025 um ca. 20 % Reduktion von Luftschadstoffen, insbes. Stickoxiden, Feinstaub und Lärm ist dringend erforderlich. Ziele: Klimaschutzgesetz NRW: 25 % CO 2 Reduktion bis 2020 (80 % bis 2020) CO 2 -Reduktionsziel: 95 g/km bei Neuwagen bis 2021 Fahrzeugbestand (2020): NRW: Elektrofahrzeuge (D: 1 Million), derzeit: BEV (insg. 1,55 % Anteil alternativer Antriebe am Gesamtbestand) 7 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

7 Kraftstoff- und Antriebsstrategie NRW Ganzheitliche Kraftstoff- und Antriebsstrategie NRW Saubere Kraftstoffe Verbesserte Verbrennungsmotoren -Hybrid / PHEV - BEV Elektromobilität Brennstoffzelle/ Wasserstoff Leitgdanke: Effizienz des Antriebs 8 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

8 Warum Brennstoffzellen für den Antrieb? Annahme: 500 km Reichweite Quelle: GM Opel 9 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

9 Status quo Alle größeren Automobilhersteller arbeiten an der Entwicklung von Brennstoffzellenfahrzeugen, seit 2013 auch verstärkt VW und BMW PKW: weltweit rund 500 im Flotteneinsatz Busse: weltweit über 100 Busse im ÖPNV-Einsatz Weltweit rund 200 Wasserstofftankstellen in Betrieb, über 100 in Planung Erreichte Ziele: Reichweiten um km, Kaltstartfähigkeit -30 C Betankungszeiten um 5 Minuten Lebensdauer der Brennstoffzelle entspricht Fahrzeuglebensdauer Drastische Kostensenkungen durch optimierte Bauteile, autom. Fertigung, Platinreduktion Markteinführung hat begonnen: Hyundai u. Toyota in Serienfertigung, Honda ab Ende 2015; Daimler ab 2017: Zielpreis ca über Dieselhybrid 10 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

10 Brennstoffzellenmobilität in NRW CEP Projekt Düsseldorf 4 Daimler F-CELL (laufend) 1 Ford Focus FCV (laufend) 5 GM/Opel Hydrogen 4 (beendet) 5 Hyundai IX 35 (Auslieferung in 2015) In NRW: km; Betankungen; 1.5 t H2 Bus Projekt Köln/ Hürth 2 VDL/APTS Phileas (seit 2011) 2 VanHool (seit Mai 2014) 4 Busse: km; 17.5 t H2 MiniBus Projekt nördl. Ruhrgebiet 2 Tecnobus/Hydrogenics (beendet) 2 Busse: km; 3 t H2 11 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

11 Beispiele: Daimler F-CELL Leistung: Bz-Leistung: Max. Geschw.: Reichweite: Verbrauch: 100 kw 80 kw 150 km/h ~ 400 km 1 kg ca. 3 L/100 km Dieseläquivalent Einführung: Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

12 Beispiele: Hyundai ix35 Fuel Cell Einführung: 2012 Leistung: Bz-Leistung: Max. Geschw.: Reichweite: Verbrauch: 124 kw 100 kw 160 km/h 600 km 1 kg 3 L/100 km Dieseläquivalent 13 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

13 Beispiel: Solobus Plattform: Leistung: Bz-Leistung: Max. Geschw.: Reichweite: Kapazität: Verbrauch: Van Hool 170 kw 120 kw 100 km/h ~ 300 km 94 Personen ca. 12 kg H2 / Ltr. Dieseläquivalent Einsatz bei der Regionalverkehr Köln GmbH, Hürth 14 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

14 Brennstoffzellen-Triebwagen 10 Triebwagen (ALSTOM CONCORDIA LINT) im Ruhrgebiet ab 2018/19 (plus weitere 30 in anderen Bundesländern) im Einsatz Auslegungsdaten: 540 kw Antriebsleistung ca. 200 kw Bz-Leistung 160 kg H 350 bar Speicher 500 km Reichweite H 2 -Bedarf der NRW-Flotte: kg/tag!! Machbarkeitsstudie zur Betankung 15 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

15 Agenda 1 Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW 2 Elektromobilität mit Brennstoffzellen 3 Wasserstoff Erzeugung und Verteilung 16 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

16 Wasserstoffquellen in NRW 1200 Tonnen/Tag Gesamt H2 NRW Verf.H2 NRW Chemische Industrie (vorhanden): t/a (2 Mio t/a in D), im Wesentl. Erdgasreformierung Nebenprodukt (vorhanden): Hauptsächlich aus Cl-Alkali-Elektrolyse (Kapazität t/a), ausreichend für PKW oder Busse Klärgas (zukünftig): H 2 Produktion an Kläranlagen (z.b. durch Klärgasreformierung, theoret. Kapazität t/a) CO 2 -Relevanz für Verkehrssektor: Auch mit H 2 aus Erdgasreformierung ist eine 30-50% CO 2 Reduzierung im Vergleich zu Benzin/Diesel möglich 17 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

17 H 2 aus Erneuerbaren: Power-to-Gas WIND / PV Strom Wasser Elektrolyse Pfad 1 H2 Rückverstromung mit Bz (mobil/stat.) Pfad 2 Power to Chemicals/Products Pfad 3 H2 Erdgasnetz NG/H 2 -Mix Limitierter H 2 -Anteil Verbrennung (Mobil / stationär) CO 2 NOX Pfad 4 H2 Methanisierung CO 2 SNG Erdgasnetz SNG/NG-Mix unbegrenzt Verbrennung (Mobil / stationär) CO 2 NOX 19 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

18 Wirkungsgradketten 20 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

19 Wasserstofftankstelle Düsseldorf Höherweg Erste öffentliche 70 MPa-Tankstelle in NRW Inbetriebnahme 2012 Betreiber Air Liquide 21 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

20 Wasserstofftankstellen in NRW Automeile (70 MPa) EuWak Bottrop (35 MPa) In Planung: Münster Aachen Wuppertal Köln Flughafen Köln A4/A1 Düsseldorf Süd (mit Busbetankungsoption) Ford Aachen (35 MPa) Chemergy Hürth (35 MPa) 22 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

21 Wasserstoffpipeline NRW Länge: 240 km Druck: 20 bar In Betrieb seit 1930 Betreiber: Air Liquide Nukleus für den Infrastrukturaufbau, Ideal zur Versorgung von Großtankstellen Stickstoff Sauerstoff Wasserstoff Quelle:Air Liquide 23 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

22 Zusammenfassung Brennstoffzellen sind in vielen Anwendungen bereits marktreif Brennstoffzellen arbeiten zuverlässig, sind aber noch teuer Brennstoffzellen bedeuten emissionsfreie Elektromobilität mit großen Reichweiten und kurzen Betankungszeiten Markteinführung von PKW ab 2015, weiterer Ausbau der Tankstelleninfrastruktur nötig Wasserstofferzeugung überwiegend aus fossilen Rohstoffen (Erdgas, Kohlestrom für Elektrolyse) Wasserstoff aus Erdgasreformierung bewirkt bereits 30 % CO 2 -Einsparung gegenüber mineralischen Kraftstoffen Ziel ist regenerative H 2 -Erzeugung über Power-to-Hydrogen 24 Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW Roßstraße Düsseldorf Tel.: Website: Elektromobilität mit Wasserstoff in NRW

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