RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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Geschwindigkeitsbereich, wird näherungsweise eine Energiebedarfsminderung in
Bezug zu einem Otto-Pkw von 60% innerorts (io), 50 % außerorts (ao) und 40 % auf
Bundesautobahnen (BAB) angenommen. Tabelle 54 stellt die für die Renewbility-
Technologiedatenbasis ermittelten Energiebedarfe von BZ-Fahrzeugen der drei
Größenklassen und nach Fahrsituation differenziert dar.
Tabelle 54: Energieverbrauch von Brennstoffzellenfahrzeugen in der Technologiedatenbasis
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009
Energieverbrauch [kWh/100km]
Fahrzeugklasse innerorts außerorts Autobahn
klein 30 23 37
mittel 41 28 42
groß 51 39 59
Quelle: Annahmen Öko-Institut
Fahrzeugkomponenten – Anforderungen, Kosten und Materialbedarfe
BZ-Fahrzeuge unterscheiden sich von konventionellen Fahrzeugen insbesondere
durch den Einsatz einer Brennstoffzelle in Kopplung mit einem Elektromotor anstelle
des Verbrennungsmotors als Fahrzeugantrieb und einem Wasserstoffspeichersystem,
das den konventionellen Kraftstofftank ersetzt. Im Folgenden werden die diskutierten
technischen Anforderungen, Kosten und Materialbedarfe der genannten Komponenten
im Detail diskutiert und deren Ausgestaltung für die betrachteten
Fahrzeuggrößenklassen vorgestellt.
Brennstoffzelle-Antriebseinheit
Die Brennstoffzellen-Forschung hat in den letzten Jahren große Fortschritte erzielt,
dennoch verbleiben einige Herausforderungen bis zu einer möglichen kommerziellen
Markteinführung von BZ-Fahrzeugen. Als Hauptschwierigkeiten stellen sich momentan
die eingeschränkte Leistungsdichte, die geringe Lebensdauer sowie die sehr hohen
Kosten der entwickelten Brennstoffzellen dar. Während die Leistungsziele als
erreichbar eingeschätzt werden, hält CARB (2007) insbesondere die erforderliche
Nutzungsdauer von Brennstoffzellen von etwa 15 Jahren für mittelfristig nur schwer
realisierbar.
Die Kostenentwicklung von Brennstoffzellen ist angesichts der andauernden
Technologieentwicklung und der noch nicht erfolgten breiten Markteinführung – und
der erst dann zu erwartenden deutlichen Kostendegression durch Skaleneffekte – nur
schwer zu prognostizieren. Als Grundlage für die in der Technologiedatenbasis
angenommene Kostenentwicklung dienen die Kostenprognosen bzw. definierte
Zielwerte einschlägiger Studien zur Brennstoffzellentechnologie, die zumeist auf
umfangreichen Hersteller- und Expertenbefragungen beruhen.