Hyundai ix35 FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle)

Transkript

1 Pressekonferenz 04. Juli 2013; Schloss Laudon, Wien Hyundai ix35 FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle) Univ. Prof. Dr. Bernhard Geringer

2 Agenda Gesellschaftliche Vorgaben für die zukünftige Mobilität Lösungsportfolio beim Antrieb: konventionelle Optimierungen und alternative Technologien Zusammenfassung und Ausblick 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 2

3 Rahmenbedingungen und Trends zukünftiger Mobilität Strenge Gesetzgebung für Emissionen und Immissionen Akzeptable Kosten Schonung der Umwelt und Ressourcen Massive Senkung der Treibhausgase als globaler Trend Minderung der Schadstoffe auf der Straße, im Wasser und in der Luft Urbanisierung der Bevölkerung Steigender globaler Mobilitätswunsch Steigende Mobilität / Gute Umweltverträglichkeit / Leistbarkeit 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 3

4 Welt-Energiebedarf und Bevölkerungsentwicklung Endenergieverbrauch nach Regionen [EJ/a] Milliarde Menschen OECD Nicht OECD 2050 Weltbevölkerung und Energiebedarf steigen auch zukünftig 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 4 Quelle: Shell energy scenarios to 2050, 2008

5 Vergleich der weltweiten CO 2 Gesetzgebung für PKW (normiert auf den NEFZ in gco 2 /km) 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 5 Source: International Council on Clean Transportation, 2012

6 Agenda Gesellschaftliche Vorgaben für die zukünftige Mobilität Lösungsportfolio beim Antrieb: konventionelle Optimierungen und alternative Technologien Zusammenfassung und Ausblick 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 6

7 Optimierungspotenzial beim konventionellen Verbrennungsmotor (Bsp. Otto-Motor) Mechanik Reibung neue Werkstoffe Thermodynamik Verbrennung Ladungswechsel Variabilitäten Aufladung Downsizing Downspeeding Cylinder on Demand Variable Verdichtung Thermomanagement Abwärme Nutzung Noch viele vorhandene Potenziale bei akzeptablen Mehrkosten 15 bis 25% in den nächsten 10 Jahren 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 7

8 Zukünftige Energiewandler Evolution und Revolution Konventionelle Verbrennungskraftmaschinen (VKM) Ottomotor Dieselmotor VKM Alternative Antriebe Hybridantrieb Plug-In - Hybrid Brennstoffzelle Hybrid (µ-mild-full) Plug-In Brennstoffzelle Bildquellen DaimlerChrysler / GM Wien B. Geringer Folie 8

9 Elektrifizierung des Antriebs Mikro bis Plug-In und FCEV Steigender Anteil der elektrischen Antriebskomponente: Mikro Mild Full Plug-In Hybride Langfristziel: rein batterieelektrisch angetriebene Fahrzeuge und Brennstoffzelle mit Wasserstoff-Technologie Konventionelles Fahrzeug Micro Hybrid Fahrzeug Verbrennungskraftmaschine fossil Plug-In Hybrid Fahrzeug regenerativ Batterieelektrisches Fahrzeug Elektrische Maschine Brennstoffzellen Fahrzeug Mild Hybrid Fahrzeug Full Hybrid Fahrzeug Range Extender Wien B. Geringer Folie 9

10 Klassifikation und Potenzial: Hybrid bis Elektroantrieb/ FCEV CO 2 Reduktionspotenzial Basis Mild: % Full: % PHEV: > 50 % Bei Reichweite > 25 km BEV / FCEV: % (auf CO 2 -Kette) bis 100% (regenerative Basis) 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 10

11 Energiespeicher rein elektrischer Antriebe: Herausforderung Ladezeit Quelle: Audi, Hollerweger, Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 11

12 Energieketten für die Mobilität Primärenergie Treibstoff Fahrzeugantrieb Konventionell: Rohöl, Kohle, Erdgas, Flüssige Treibstoffe: Diesel, Benzin, Wasserstoff flüssig Konventionell: Verbrennungsmotor Regenerativ: Wasser, Biomasse, Wind, Photovoltaik Gasförmige Treibst.: Erdgas, Wasserstoff komp. Alternativ: Brennstoffzelle Wien B. Geringer Folie 12

13 Treibhausgasemissionen Well-to-Wheel (Mittelklassefahrzeug 2030) CO 2 -Äquivalent in [g/km] Benzin HEV Rohöl FCEV CGH2 Erdgas (onsite) FCEV CGH2 Strommix (onsite) FCEV CGH2 Wind BEV Strommix BEV Wind Quelle: Wietschel et al. Fraunhofer Wien B. Geringer Folie 16

14 Energieeinsatz Well-to-Wheel (Mittelklassefahrzeug 2030) 0,6 0,5 CO 2 -Äquivalent in [g/km] 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Benzin HEV Rohöl FCEV CGH2 Erdgas (onsite) FCEV CGH2 Strommix (onsite) FCEV CGH2 Wind BEV Strommix BEV Wind Quelle: Wietschel et al. Fraunhofer Wien B. Geringer Folie 17

15 Brennstoffzelle: Pro und Contra Brennstoffzelle / Wasserstoffzeitalter Tank to Wheel - Betrachtung Sehr hoher Teillastwirkungsgrad Zero Emission Vehicle möglich Lokale Emissionsfreiheit Geschlossener Energiekreis möglich Well to Tank - Betrachtung 45% Primärenergieträger entscheidet über Treibhausgas- und Energiebilanz Noch sehr hohe Kosten H 2 -Infrastruktur muss aufgebaut werden Wirkungsgrad 10% Drehmoment Stat. Fahrwiderstandslinie Drehzahl Bildquelle Volkswagen AG Wien B. Geringer Folie 18

16 Agenda Gesellschaftliche Vorgaben für die zukünftige Mobilität Lösungsportfolio beim Antrieb: konventionelle Optimierungen und alternative Technologien Zusammenfassung und Ausblick 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 19

17 Zusammenfassung und Ausblick: Die Anforderungen an künftige Fahrzeuge und deren Antriebe sind groß: Massive Effizienzverbesserungen und damit CO 2 - Einsparung Emission an Schadstoffen müssen weiter gesenkt werden Kundennutzen muss weiter voll erhalten bleiben H 2 ist der richtige Weg für die Langstreckenmobilität aber noch viele Herausforderungen zu lösen Umso wichtiger ist es sofort und intensiv daran zu arbeiten um die Technik bald verfügbar zu machen Gemeinsame Anstrengungen von Grundlagenforschung, über Energieversorger bis hin zum OEM und dem Nutzer der bereit sein muss diese Technik zu akzeptieren, sind erforderlich. Wesentlich ist die Zusammenarbeit aller Fachgebiete für eine zügig verfügbare, ausgereifte und erschwingliche FCEV-Technik 04. Juli 2013 Wien B. Geringer Folie 20

18 Danke für Ihre Aufmerksamkeit