Münchener Wissenschaftstage 23. Oktober 2004

Transkript

1 Münchener Wissenschaftstage 23. Energieträger Wasserstoff, Wasserstoffmotor und Brennstoffzellen Beauftragter des Vorstands für Verkehr und Umwelt

2 Mobilität ist die Basis unseres Wohlstands Sicherung der Zukunft muss heute beginnen

3 Weltenergieverbrauch Szenario einer nachhaltigen Entwicklung Exajoules (Exa = ) 1500 Noch offen Geo/ozeanische Energie Solarenergie 1000 Neue Biomasse Windenergie Kernkraft 500 Wasserkraft Erdgas Erdöl Kohle Trad. Biomasse Quelle: Shell AG

4 Öl-Handelsbewegungen und Öl-Reserven Übersicht weltweit 2001 Öl-Importe/Öl-Exporte [Mrd. Barrel pro Jahr] Öl-Reserven [Mrd. Barrel ] 4.2 / 0.7* 3.6 / / 1.3 Naher Osten / / 0.6* 0.3 / / 1.5 Europa 18.7 Asien 43.8 Nord Amerika 63.9 Ehemalige Sowjetunion 65.4 Afrika 76.7 Süd&Zentral Amerika 96.0 * Exporte nur innerkontinental Quelle: bp statistical review of world energy 2002, eigene Berechnungen

5 BMW Entwicklungsziele Kurz-, mittel- und langfristige Lösungen Motivation: CO 2 (Millionen t/jahr) PKW Emissionen Reduktion der Emissionen, Einsparung der begrenzten Ressourcen, Sicherung der Energieversorgung Fahrleistung (Mrd km/jahr) Fahrleistung Exajoul (Exa = ) Offen Geo/Ozeanische Energie Solare nergie Neue Biomasse Wind Kernenergie Wasserkraft Erdgas Erdöl Kohle 0 Trad. Biomasse Kurz- und mittelfristige Ziele: Wirkungsgradverbesserung im Fahrzeug Ottomotor: z. B. VALVETRONIC Diesel: z. B. Common-Rail 2. Generation Langfristiges Ziel: Entwicklung wettbewerbsfähiger, nachhaltiger Produkte: z. B. Wasserstofffahrzeuge

6 BMW Group Bivalenter Antrieb Benzin und Wasserstoff in einem Auto Flüssigwasserstoff-Speicher und Benzintank Reichweite: 300 km mit Wasserstoff, 600 km mit Benzin Brennstoffzelle als alternative Stromversorgung (Auxiliary Power Unit, APU)

7 Verschiedene Wasserstoff-Antriebskonzepte Gemeinsame Infrastruktur Internal Combustion Engine ICE: + Hohe Leistungsdichte + Kostengünstige Herstellung + Dauerhaltbarkeit erwiesen Beide Antriebskonzepte weisen spezifische Vorteile und Entwicklungspotenziale auf. Die gemeinsame Aufgabe für Mineralöl- u. Autoindustrie lautet: Aufbau einer H 2 -Infrastruktur und Entwicklung praxistauglicher Fahrzeuge Fuel Cell plus E-Motor: + Hohes Anfahrdrehmoment + Zero Emission Vehicle + Vorteile im Teillastbetrieb (z.b. Stadtverkehr)

8 Wasserstoffantriebe im Vergleich Verbrennungsmotor und Brennstoffzelle

9 Wasserstoff-Verbrennungsmotor Leistungsdichten im Vergleich

10 Wasserstoff ein idealer Brennstoff Flexible Verbrennungsführung Der Ausstoß an Stickoxiden wird weitestgehend ausgeschlossen

11 Wasserstoffantriebe im Vergleich Wirkungsgrad, Verbrauch und Kosten! Selbst bei optimistischer Kalkulation rechnen sich die Mehrkosten der Brennstoffzelle frühestens nach Jahren

12 CleanEnergy Wasserstoffnutzung im Fahrzeug Wasserstoff-Verbrennungsmotor Brennstoffzellen APU Auxiliary Power Unit zur Stromversorgung

13 PKW Bordnetz Paradigmenwechsel in der Stromversorgung 100% 35-40% 50 70% (Generator) 70 90% (KSG) 17 28% 24 36% 100% 35 50% 35 50%

14 Brennstoffzelle als APU Beiträge zum Energiemanagement Ruhestrom/ Standverbrauch Ladebilanz Kraftstoffverbrauch durch Entlastung Generator Bordnetzstabilität Energiebordnetz Gesamtfahrzeug Motor Start-/ Stop-Automatik Batterielebensdauer Wärmemanagement

15 Wasserstoff-Fahrzeuge Herausforderungen auf dem Weg zur Großserie Parken, Garagen Tunnels Zulassungsvorschriften Wartung/ Reparatur Sicherheit Tankstellen H 2 -Erzeugung aus erneuerbaren Energien

16 CleanEnergy Die 6. Generation Meilen im Wasserstoffbetrieb während der CleanEnergy Worldtour 2001/2002 zurückgelegt

17 CleanEnergy Wasserstoff-Kreislauf Nutzung und Technologie des Wasserstoffs Verteilung und Betankung Gewinnung von Wasserstoff aus regenerativen, unbegrenzt verfügbaren Quellen