busplaner Innovationspreis 2023
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IAA Mobility 2021: Fuel Cell - Hyundai reitet die dritte Welle
Der koreanische Automobilhersteller Hyundai hat die dritte Generation seiner Brennstoffzellentechnologie angekündigt und will mit Fuel-Cell-Antrieben bis 2030 eine Kostenparität zum batterielektrischen Antrieb sicherstellen. Durch die modulare Kombination der deutlich kompakteren FC-Systeme will man neben speziellen Pkw-Anwendungen vor allem (autonom fahrende) Trucks, aber auch Züge, Flugzeuge und Drohnen mit Brennstoffzellen ausrüsten. Auch stationäre Anwendungen im Energiesektro hat der Konzern im Blick.
Erstmals zeigt man mit einem sogenannten FC-e-Bogie, wie ein autonom geführtes, brennstoffzellenbetriebenes Lkw-Fahrgestell aussehen könnte, das in Reihe gekoppelt werden kann und auch etwa in Hafenarealen und im Containerumschlag eingesetzt werden könnte. In Sachen Laufleistung kündigt man große Sprünge an: Bei Pkw liegt man derzeit bei 160.000 Kilometer, bei Lkw sollen die FC-Systeme weit über eine halbe Million Kilometer Laufleistung absolvieren. Die Modularität aus 100-kW-Pkw-Fuel-Cell und 200-kW-Lkw-Stack soll Systemleistungen wie beim Diesel für Trucks von 350 kW sicherstellen.
Hälfte der Kosten, ein Drittel an Platz
Vom Package sollen 2023 die Kosten um 50 Prozent und der Bauraumbedarf um 30 Prozent reduziert werden. Das 100-kW-System sei im Vergleich zur aktuellen Generation um 70 Prozent verkleinert, die 200-kW-Version ist ähnlich groß wie das bisherige System im Nexo, bei fast doppelter Leistung. Mehrere modulare 100-kW-Einheiten ermöglichen 500 kW bis 1 MW Leistung, ideal für den Einsatz als Notstromsystem für große Schiffe oder IT-Unternehmen. Vorgestellt wird auch ein „Full-Flat“-Brennstoffzellensystem, das eine Höhe von lediglich 25 Zentimeter aufweist und somit für verschiedene Anwendungen wie in zweckgebundenen Spezialfahrzeugen (Purpose Built Vehicle, PBV), MPVs (Multi Purpose Vehicle), Bussen und Straßenbahnen eingesetzt werden kann.
Serienstart war schon 2013
Bereits 2013 brachte Hyundai den ix35 FCEV auf den Markt, das weltweit erste in Serie produzierte Brennstoffzellenfahrzeug, gefolgt vom Nexo im Jahr 2018, dem ersten rein wasserstoffbetriebenen SUV. Letztes Jahr lieferte das Unternehmen den Xcient Fuel Cell an Kunden in der Schweiz aus, den weltweit ersten in Serie gefertigten, mit Brennstoffzellen betriebenen Schwerlastwagen. Bis 2028 will der Konzern der erste globale Mobilitätsanbieter sein, der sein Brennstoffzellensystem in allen serienmäßigen Nutzfahrzeugmodellen einsetzt. Der Konzern hat bereits mit der Serienproduktion einer stark verbesserten Version des aktuellen Xcient Fuel Cell begonnen und entwickelt außerdem eine Zugmaschine auf der Basis, die 2024 Markstart feiern soll. Kürzlich stellte Hyundai in München den ELEC CITY Fuel Cell Bus vor, der sich nun in einer Testphase in Europa befindet.
Klares Bekenntnis zum Wasserstoff
Brennstoffzellensysteme werden nicht nur in Fahrzeugen wie dem Nexo, dem Bus für Personenförderung ELEC CITY und dem XCIENT Fuel Cell Truck kommerziell genutzt, sondern haben auch das Potenzial, in verschiedenen Bereichen wie Hochleistungsfahrzeugen, städtischer Luftmobilität, Robotern, Flugzeugen und in großen Schiffen eingesetzt zu werden. Der Konzern wird zudem den Anwendungsbereich von Brennstoffzellensystemen und -technologien auf alle Bereiche des Energiesektors ausweiten, einschließlich der Bereitstellung von Strom und Wärme für Gebäude, städtische Energiequellen und Kraftwerke.
Die Projekte im Einzelnen:
Trailer Drone
Das Konzeptfahrzeug „Trailer Drone“ ist ein wasserstoffbetriebenes Containertransportsystem, das völlig autonom arbeiten kann. Durch eine große Anzahl intelligent untergebrachter Wasserstofftanks, die auf das Fahrprofil abgestimmt sind, gewährleistet der flexible und effiziente „Trailer Drone“ mit einer einzigen Betankung eine mit bestehenden Containertransportsystemen vergleichbare Reichweite von mehr als 1.000 Kilometern.
Fuel Cell e-Bogie
Das „Fuel Cell e-Bogie“ befindet sich wie ein Eisenbahndrehgestell unter dem Container und fungiert als in sich geschlossenes System mit Brennstoffzellenantrieb und unabhängiger Vierradlenkung. Der „Trailer Drone“ besitzt zwei „Fuel Cell e-Bogie“-Systeme, die eine exzellente Manövrierfähigkeit durch seitliche Bewegungen ermöglichen. Das Fahrzeug kann sich autonom durch Hafenanlagen und enge städtische Strukturen bewegen. Ein „Clustermodus“ mit mehrerer „Trailer-Drohnen“ soll Platooning fortzubewegen.
Vision FK
Die Brennstoffzellentechnologie ist auf Hyundai-Sicht auch für Hochleistungsfahrzeuge geeignet. Vorgeführt wird das auf Basis eines wasserstoffbetriebenen Hybrid-Sportwagens, Vision FK. Mit einer maximalen Leistung von über 500 kW beschleunigt er in weniger als vier Sekunden von 0 auf 100 Stundenkilometer. Durch die Kombination eines Brennstoffzellen-Konverters mit einem leistungsstarken Plug-in-Antriebsstrang mit Hinterradantrieb könne das Hochleistungsfahrzeug mit nur einer Tankfüllung eine Reichweite von mehr als 600 Kilometern erzielen, wirbt der Hersteller.
Rescue Drone
Der „Rescue Drone“ ist ein neues Konzeptfahrzeug mit Brennstoffzellenantrieb, das ferngesteuert und autonom zur Brandbekämpfung und Lebensrettung eingesetzt werden kann. Es verfügt über ein unabhängiges Lenksystem, mit dem es sich an Ort und Stelle drehen und wie ein Krebs am Boden fortbewegen kann. Durch die Bilder einer zum Fahrzeug gehörenden Flugdrohne kann sich der „Rescue Drone“ einen Überblick über die Lage verschaffen. Mit einer Tankfüllung kann er eine Reichweite von 450 bis 500 Kilometern erzielen.
H Moving Station
Das Schwerlastfahrzeug „H Moving Station“ ist mit Betankungsvorrichtungen für Brennstoffzellenfahrzeuge ausgestattet. Diese mobile Wasserstofftankstelle eignet sich besonders für Gebiete mit einem begrenzten Angebot an Tankmöglichkeiten.
Rescue Hydrogen Generator Vehicle (RHGV)
Das RHGV versorgt Fahrzeuge mit Strom, die in entlegenen Regionen abseits der Straße dringend Energie benötigen. Das Versorgungsfahrzeug kann gleichzeitig 220 Volt (einphasig) und 380 Volt (dreiphasig) abgeben.
Auch die H2-Infrastruktur im Blick
Die Hyundai Motor Group investiert nicht nur kontinuierlich in die technologische Weiterentwicklung von Brennstoffzellensystemen, sondern auch in den Aufbau von Wasserstoff-Ökosystemen weltweit. Nach Angaben des Hydrogen Council, einer globalen Initiative führender Energie-, Transport-, Industrie- und Investmentunternehmen, wird Wasserstoff bis 2050 etwa 18 Prozent des weltweiten Energiebedarfs ausmachen und ein Marktvolumen von 2,5 Billionen US-Dollar erreichen. Die Verbreitung von Wasserstoff als Energielieferant wird auch dazu beitragen, die CO2-Emissionen um mehr als sechs Milliarden Tonnen pro Jahr zu senken und gleichzeitig über 30 Millionen neue Arbeitsplätze zu schaffen.
Auf der IAA präsentierten die Koreaner iher FCEV-Roadmap für die nächsten Jahre. Im Jahr 2023 wird das Unternehmen das nächste Modell des Crossover-SUV Nexo und ein "wasserstoffbetriebenes Mehrzweckfahrzeug (MPV)", wie es heißt präsentieren. Ab 2025 plant Hyundai die Einführung eines großen SUV mit Brennstoffzellenantrieb.
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