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12 TITELTHEMA | ELEKTROMOBILITÄT
JULI 2023 | AUTOMOTIVE NEWS
FCEV - Wasserstoffantrieb
Wasserstoffantrieb:
vollelektrisch fahren,
ohne nachzuladen
Weniger Umweltverschmutzung, weniger
Lärm – viele Hoffnungen werden in Elektrofahrzeuge
gesetzt. Die meisten Menschen
verbinden Elektromobilität mit Fahrzeugen,
die mit einer grossen Batterie ausgestattet
sind und mit Strom aus der Steckdose
betrieben werden. Es gibt jedoch eine
andere Antriebstechnologie, von der sich
Verkehrsexperten viel versprechen – zum
Beispiel eine Alternative zu langen Ladezeiten.
Die Rede ist vom Wasserstoffantrieb,
der auch als Brennstoffzellenantrieb bezeichnet
wird. Wie funktioniert diese Technologie?
Was sind ihre Vor- und Nachteile?
Hier sind die Antworten auf die wichtigsten
Fragen.
Wie funktioniert
der Wasserstoffantrieb?
Wasserstoffautos werden von einem Elektromotor
angetrieben. Deshalb werden sie auch zu den
Elektroautos gezählt. Die gängige Abkürzung
lautet FCEV für «Fuel Cell Electric Vehicle» (Fuel
Cell = englisch für Brennstoffzelle).
Im Gegensatz zu anderen Elektrofahrzeugen erzeugen
Wasserstofffahrzeuge den Strom selbst.
Sie beziehen ihre Energie also nicht aus einer
eingebauten Batterie, wie es bei reinen Elektrofahrzeugen
(BEV) oder Plug-in-Hybridfahrzeugen
(PHEV) der Fall ist, die über eine externe Stromquelle
aufgeladen werden können. Wasserstoffautos
verfügen über ein eigenes Kraftwerk. Und
dieses Kraftwerk ist die Brennstoffzelle.
In der Brennstoffzelle findet ein Prozess statt,
der als inverse Elektrolyse bezeichnet wird. Wasserstoff
reagiert mit Sauerstoff. Der Wasserstoff
kommt aus einem oder mehreren Tanks im Auto,
der Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Die einzigen
Produkte, die bei dieser Reaktion entstehen,
sind elektrische Energie, Wärme und Wasser,
das in Form von Wasserdampf durch den Auspuff
entweicht. Ein wasserstoffbetriebenes Auto
verursacht daher keine lokalen Emissionen.
Der in der Brennstoffzelle erzeugte Strom nimmt
– je nach Bedarf in der Fahrsituation – zwei Wege:
Er fliesst direkt zum Elektromotor und treibt das
Fahrzeug an oder er lädt eine Pufferbatterie auf,
die als Zwischenspeicher dient, bis die Energie
für den Antrieb benötigt wird. Diese Batterie ist
deutlich kleiner und damit leichter als die Batterie
eines reinen Elektroautos, da sie ständig von der
Brennstoffzelle mit Strom versorgt wird.
Wie andere Elektroautos können auch wasserstoffbetriebene
Fahrzeuge Bremsenergie zurückgewinnen.
Der Elektromotor wandelt die kinetische
Energie des Autos in elektrische Energie
um und speist diese in die Pufferbatterie ein.
Was sind die Vor- und Nachteile
des Wasserstoffantriebs?
Wasserstoffautos werden rein elektrisch angetrieben.
Das Fahrgefühl ähnelt daher dem von