wasserstoff-infrastruktur für eine nachhaltige mobilität - e-mobil BW

INHALT
Vorwort 2
Kernergebnisse 3
1 Ausgangslage und Zielsetzung der Studie 6
2 Aufbau einer Wasserstoff-Infrastruktur für die Mobilität 7
2.1 Wasserstoff als Kraftstoff 7
2.2 Wasserstoff im Öffentlichen Nahverkehr 10
2.3 Bestehende Wasserstoff-Tankstelleninfrastruktur in Deutschland 11
2.4 Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur bis 2015 12
2.5 Wasserstoff-Tankstelleninfrastruktur im internationalen Kontext 14
2.6 Überblick der Initiativen und Forschungsprojekte 16
3 Technische Konzepte und Komponenten für Wasserstoff-Tankstellen 22
3.1 Anforderung zur Betankung von Fahrzeugen 22
3.1.1 Betankung von PKWs 22
3.1.2 Betankung von Brennstoffzellen-Bussen 23
3.2 Systematik der Wasserstoff-Tankstellenkonzepte 23
3.2.1 In Deutschland existierende Konzepte 23
3.2.2 Weitere Wasserstoff-Tankstellenkonzepte 31
3.3 Wesentliche Komponenten einer Wasserstoff-Tankstelle 33
3.3.1 Wasserstoff-Erzeugung 33
3.3.2 Kompressoren/Pumpen 35
3.3.3 Wasserstoff-Speicher 37
3.3.4 Wasserstoff-Vorkühlung/Verdampfer 38
3.3.5 Dispenser 39
3.3.6 Verfahrenstechnische Kleinkomponenten (Ventile, Sensorik) 39
3.3.7 Steuerungstechnik 39
4 Analyse der Technologiekonzepte 40
4.1 Diskussion und Bewertung heutiger Wasserstoff-Tankstellen 40
4.2 Diskussion der Tankstellenkonzepte 41
4.2.1 Flüssig/gasförmig/Pipeline 41
4.2.2 On-site/Off-site 42
4.2.3 Technische Entwicklung des Tankstellennetzausbaus 44
4.3 Betriebsverhalten und Zuverlässigkeit existierender Wasserstoff-Tankstellen und deren Komponenten 45
4.4 Herausforderungen auf dem Weg zu einer Wasserstoff-Tankstelleninfrastruktur 47
4.4.1 Standardisierung 47
4.4.2 Kosten 48
4.4.3 Genehmigungsverfahren 52
4.4.4 Geeichte Abgabemessung 54
4.4.5 Normgerechte Betankung 54
4.4.6 Urbane Busflottenbetankung 56
4.4.7 Sicherheit 57
4.4.8 Wasserstoff-Qualität 57
4.4.9 Nutzerakzeptanz /Nutzerfreundlichkeit 60
4.4.10 Sonstige Herausforderungen 61
5 Wasserstoff-Tankstellen für Baden-Württemberg 62
5.1 Marktdurchdringung wasserstoffbasierter Antriebe im Straßenverkehr 62
5.2 Prognose des verkehrsbedingten Wasserstoffbedarfs 66
5.3 Entwicklung einer Tankstellen-Infrastruktur 67
5.4 Perspektiven der On-site-Erzeugung 72
6 Wettbewerbssituation für kritische Komponenten 74
6.1 Hersteller von Wasserstoff-Kompressoren 75
6.2 Hersteller von Hochdruckspeichern 75
6.3 Hersteller von Füllgarnituren 76
6.4 Hersteller von Elektrolysesystemen 76
6.5 Fazit der Komponentenrecherche 77
7 Forschungs- und Handlungsbedarf 78
7.1 Übergeordnete Leitgedanken 78
7.2 Technologie 79
7.3 Markteinführung 81
7.4 Standardisierung, Normung, Genehmigung, Abnahme 84
8 Zusammenfassung 86
9 Anhang 90
Experteninterviews 91
Literaturverzeichnis 92
Abkürzungsverzeichnis 94
4