Saubere Mobilität mit Brennstoffzellen

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David Thomas
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1 Saubere Mobilität mit Brennstoffzellen Erfahrungen und Zukunft photo Joscha Feuerstein Ulf Groos Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Samstags-Forum Regio Freiburg 2018 Freiburg, 30. Juni

GHD (Ziel: -92,5%) Verkehr (Ziel: -92,5%) Landwirtschaft (Ziel:

2 Deutsche Treibhausgasemissionen Sektorentwicklung und Ziele Energiewirtschaft (Ziel: -92,5%) Industrie (Ziel: -81%) Haushalte, GHD (Ziel: -92,5%) Verkehr (Ziel: -92,5%) Landwirtschaft (Ziel: -60%) 2 Graphs: G. Rosenkranz, Agora Energiewende (2017) & Umweltbundesamt (2016)

3 Endenergiebedarf in Deutschland (heute) 3 Data source: Energiedaten, Gesamtausgabe, BMWi, 02/2017

Die Energiewende erfordert die Sektorkopplung Erneuerbare

KWK Netz Große Gebäude Brennstoffzelle Kleine Gebäude

4 Die Energiewende erfordert die Sektorkopplung Erneuerbare Energien Industrie Büro Power-to-X Logistik Industrie Öffentl. Gebäude netzfern H 2 -to-x Schiffe Gas Verkehr Grundlast, KWK Netz Große Gebäude Brennstoffzelle Kleine Gebäude Flughafen batterieelektrisch Gebäude Smart Grids : H 2 Gas Strom Wärme Kühlung 4 According to Dr. Klaus Bonhoff, NOW,

5 Wasserstoff in der nachhaltigen Mobilität DME/OME Download

6 AGENDA Die heutige Mobilität basiert fast vollständig auf fossiler Energie. Die Trendwende zur E-Mobilität läuft bereits. Die Brennstoffzelle funktioniert. Brennstoffzellen-Mobilität ist die Zukunft. Der Markteinstieg ist erfolgt. 6

7 AGENDA Die heutige Mobilität basiert fast vollständig auf fossiler Energie. Die Trendwende zur E-Mobilität läuft bereits. Die Brennstoffzelle funktioniert. Brennstoffzellen-Mobilität ist die Zukunft. Der Markteinstieg ist erfolgt. 7

8 Energiebedarf für die heutige Mobilität I Endenergieverbrauch im Verkehr (EJ) Jahr 2015 PJ TWh Benzin Diesel Kerosin Strom Erneuerbare Sonstige 7 2 Gesamt Biomasse (z.b. Biodiesel) Quelle: Verkehr in Zahlen, BMVI, 45. Ausgabe 2016/17 (1 EJ = 1000 PJ = 278 TWh) 8

Energiebedarf für die heutige Mobilität II Endenergieverbrauch im Verkehr (EJ) Jahr 2015 PJ TWh (1) Individualverkehr 1491 414 (1) (2) Frachtverk.

9 Energiebedarf für die heutige Mobilität II Endenergieverbrauch im Verkehr (EJ) Jahr 2015 PJ TWh (1) Individualverkehr (1) (2) Frachtverk. (Straße) (3) Busverkehr 34 9 (4) Schienenverkehr (5) Luftverkehr (6) Inlandnavigation 14 4 Gesamt El. Gesamtenergiebedarf in D: 525 (2015) (2) (3) (4) (5) (6) Quelle: Verkehr in Zahlen, BMVI, 45. Ausgabe 2016/17 (1 EJ = 1000 PJ = 278 TWh) 9

10 AGENDA Die heutige Mobilität basiert fast vollständig auf fossiler Energie. Die Trendwende zur E-Mobilität läuft bereits. Die Brennstoffzelle funktioniert. Brennstoffzellen-Mobilität ist die Zukunft. Der Markteinstieg ist erfolgt. 10

11 Die Zukunft der Mobilität BEV / FCEV In Anlehnung an Yukihiro Sonoda, Toyota Motor Europe, EVS2017, Stuttgart,

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13 AGENDA Die heutige Mobilität basiert fast vollständig auf fossiler Energie. Die Trendwende zur E-Mobilität läuft bereits. Die Brennstoffzelle funktioniert. Brennstoffzellen-Mobilität ist die Zukunft. Der Markteinstieg ist erfolgt. 13

14 Das Prinzip der Polymerelektrolytmembran- Brennstoffzelle (PEMFC) ist einfach. die (chemische) Energie ist im Brennstoff gespeichert es kann so lange Strom erzeugt werden wie Brennstoff zugeführt wird Brennstoff e- e- Luft Wasser Anode Kathode Polymerelektrolytmembran Membranelektrodeneinheit (MEA) 14

15 Das Herzstück der Brennstoffzelle Bipolarplatte Gasdiffusionslage Membranelektrodeneinheit Gasdiffusionslage Bipolarplatte 15

16 Der Brennstoffzellenstapel I 16

17 Der Brennstoffzellenstapel II Kühlung Luft Verpressung Wasserstoff Wasserstoff Kühlung Luft 17

18 Systemtechnik einer PEMFC Brennstoffzellenantriebs- Aggregat von Daimler 18

Der Brennstoffzellen-Antriebsstrang https://imgr3.

19 Der Brennstoffzellen-Antriebsstrang 19

Der GLC: Brennstoffzellenfahrzeug von Daimler https://www.

20 Der GLC: Brennstoffzellenfahrzeug von Daimler 20

21 AGENDA Die heutige Mobilität basiert fast vollständig auf fossiler Energie. Die Trendwende zur E-Mobilität läuft bereits. Die Brennstoffzelle funktioniert. Brennstoffzellen-Mobilität ist die Zukunft. Der Markteinstieg ist erfolgt. 21

22 Benchmark von Antriebstechnologien Technologie-Roadmap Energiespeicher für die Elektromobilität 2030, Fraunhofer ISI,

23 Hydrogen Council Weltwirtschaftsgipfel in Davos 01/2017 We are convinced that hydrogen can offer economically viable, financially attractive, and socially beneficial answers to the challenges of transitioning to low-carbon energy and improving air quality in cities 23

24 Die Zukunft gehört der Brennstoffzelle. Wasserstoff wird als Energiespeicher benötigt Wirtschaftlich sinnvolle Nutzung von H2 als Kraftstoff Nutzung etablierter Geschäftsmodelle 3 min. Tankzeit für 500 km Reichweite Die Infrastruktur für eine Massenmobilität ist kosteneffizient und technologisch darstellbar 24

25 AGENDA Die heutige Mobilität basiert fast vollständig auf fossiler Energie. Die Trendwende zur E-Mobilität läuft bereits. Die Brennstoffzelle funktioniert. Brennstoffzellen-Mobilität ist die Zukunft. Der Markteinstieg ist erfolgt. 25

26 Die Fahrzeuge und Tankstellen bewähren sich im Alltag. 26

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28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Ulf Groos 28

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