Schlüsseltechnologie zu werden. - Archiv - Pro

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11.02.2010
2:43 Uhr
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das thema
Die Vorboten eines neuen Wirtschaftszweiges, der Arbeitsplätze mit sich – und nach Herten – bringen wird: Wasserstofftankstelle (li.), Anwenderzentrum (o. re) und Co.
Was(serstoff) passiert in Herten
Antizyklisch, beharrlich, spannend – eine kleine Bestandsaufnahme
Komischerweise ist es gar nicht so einfach,
aber: „Das HyBike-Konzept geht wohl nicht auf.
sich in Herten an das Thema Brennstoffzellen
Da gibt es mittlerweile bessere Alternativen.“
3. Die Wasserstoffbusse – im Rahmen
des europäischen Projektes HyChain von der
und Wasserstoff heranzupirschen. Ausgerech-
2. Der Blaue Turm – seit einem Jahr-
Vestischen erworben, sind beide Ende Januar
net das chemische Element, das in nahezu allen
zehnt gepriesen, steckt das Wasserstoffsymbol
nicht auf der Straße, sondern in der Werkstatt.
organischen Zusammensetzungen vorkommt,
mit umstrittenem Wirkungsgrad seit Monaten
Grundsätzlich fahren die beiden Busse, aber
verflüchtigt sich in der konkreten Anwendung.
in einer stockenden Bauphase. „Eine Fertigstel-
nicht schneller als 30 Kilometer pro Stunde.
1. Die HyBikes – die zehn von der Stadt
lung der Anlage ist nach heutigem Stand in die-
Hand aufs Herz, eine Zukunftstechnologie in
im Jahr 2006 gekauften Fahrräder fahren nicht.
sem Jahr, also in 2010, geplant. Die Fördermittel
Sachen Mobilität stellt man sich rasanter vor.
Seit Jahren wartet man auf neue Wasserstoff-
durch das Land sind nicht gefährdet und können
4. HyChain selbst – in Italien bestellten
kartuschen. „Da wird es bald eine technische
in voller Höhe abgerufen werden", sagt Sven
die Hertener Stadtwerke, der Zentrale Betriebs-
Lösung geben“, sagt Stadtbaurat Volker Lindner,
Moormann von der Blue Tower GmbH.
hof und die Firma Securplan emissionsarme
14 Herten erleben 30|2010
11.02.2010
2:43 Uhr
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wasserstoffbetriebene Nutzfahrzeuge, soge-
wir uns gedanklich bald mit einem zweiten Bau-
zurückliegenden zehn Jahren antizyklisch und
nannte „Utility Vehicles“. Bisher: Fehlanzeige.
abschnitt beschäftigen werden“, sagt Dieter
weitsichtig Standortfaktoren geschaffen, die
„Die Fahrzeuge sind fertig und vom TÜV geprüft.
Kwapis, Manager des Anwenderzentrums.
mittlerweile die Vorboten eines neuen Wirt-
Der Teufel steckt im Detail der Kaufverträge“, er-
Die Verantwortlichen der Hertener Wasser-
schaftszweiges anlocken. Die kommunale Keim-
klärt Günter Fritsch, Projektleiter von der WiN
stoffszene stehen vor einer unfassbaren Frage:
zelle AufEwald ist auf dem besten Weg, zu einer
Emscher-Lippe GmbH in Herten. „Aus diesem
Was kann Herten Heerscharen von Wissen-
Ideenschmiede der Wasserstoff- und Brenn-
Grund ist ein genauer Liefertermin nicht zu nen-
schaftlern und Investoren, die im Mai dieses Jah-
stoffzellenbranche zu werden.
nen. Wir gehen aber davon aus, dass die Utility
res in der Messe Essen zur Weltwasserstoffkon-
Ein Beispiel: LiEtec-Geschäftsführer Klemens
Vehicles in Kürze geliefert werden können.“
ferenz zusammenkommen, am Exkursionsstand-
Höbing zieht mit drei Mitarbeitern aus Lever-
ort „Wasserstoffstadt Herten“ präsentieren?
kusen im Februar in das Anwenderzentrum,
5. Der Elektrolyseur – die Grundlage
für die im Hertener Anwenderzentrum geplante
Aus der Distanz sah es doch so schön aus,
will Ende 2010 aber schon mit 20 Kollegen in
Windstromelektrolyse – wird erst zum Jahres-
das Exkursionsziel. Am Ende bleibt festzuhalten:
Herten arbeiten. Anderes Beispiel: Die Fachhoch-
ende produziert, nicht wie geplant schon im
Das NRW-Musterstädtle in Sachen Wasserstoff
schule Gelsenkirchen hat sich im Anwender-
Mai. „Wir müssen Teile des Projekts europaweit
steht auch nach Fördermillionen vom Land und
zentrum eingemietet, um Impulse aus der Praxis
ausschreiben, das sorgt leider für diese Zeitver-
unzähligen Pressemitteilungen zum Weltkon-
aufzunehmen.
schiebung“, erklärt Frank Nosczyk, bei der städ-
gress der Wasserstofftechnologie im Mai fast
tischen Wirtschaftsförderung für den Bereich
mit leeren Händen da!
Wasserstoff und Brennstoffzelle zuständig.
Es ist kein Hertener Problem, dass die viel-
6. Das Anwenderzentrum – AufEwald
beschworenen Leuchttürme nicht stehen. Sie
sind 80 Prozent der Fläche vermietet oder ver-
stehen nirgends. Nicht Herten ist das Problem,
geben, nur: So lange kein Wasserstoff vor Ort
Wasserstoff ist das Problem. Mangelnde Auf-
produziert und den Firmen zur Verfügung ge-
merksamkeit. Mangelndes wirtschaftliches En-
stellt werden kann, wirkt das nigelnagelneue
gagement. Politische Zaghaftigkeit. Vielleicht
Gebäude unbelebt und unbewohnt. „Dieser Ein-
sogar konträre wirtschaftliche Interessen.
druck wird sich in den kommenden Wochen und
Mit viel Engagement und einer guten
Monaten ändern. Die Resonanz ist so gut, dass
Portion Beharrlichkeit wurden in Herten in den
Die Zukunftstechnologie Wasserstoff könnte
an der Schwelle von einer Vision zur Realität stehen, das ist neu – und das passiert in Herten.
Florian Adamek
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FOTOS: CHRISTIAN KUCK, OLIVER MAU, MARCO STEPNIAK
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PRO-HERTEN-INFO
Freitag, 15. Januar 2010
Wasserstoff-Tankstelle für Hertens Schulen?
Wasserstoff-Energie in kleinem Maßstab
Erscheinungsdatum: 10 Januar 2010
"Eine Wasserstoff-Tankstelle in jedem Haus" ist
die Vision, welche die Firma Horizon Fuel Cell
Technologies in die Realität umzusetzen
gedenkt: Eine kleine Tankstelle für häusliche
Anwendungen, bei der man nicht nur
Wasserstoff abzapfen kann, sondern diesen
sogar selbst produzieren. Diese Lösung stellt
eine unerwartete und lokale Herangehensweise
an die lang herbei geredete und immer noch
nicht eingeleitete „Wasserstoffwirtschaft“ dar.
Der Sinn der Produktion vieler kleiner Wasserstoff-Tankstellen liegt einerseits in den durch
Skalierungseffekte sinkenden Kosten und andererseits der Vermeidung der Abhängigkeit von
großtechnischen Lösungen der Energieindustrie. Die von Horizon Fuel Cell Technologies demonstrierte
Lösung scheint das alte, den Fortschritt behindernde Henne-Ei-Dilemma auf ungewöhnliche Weise zu
lösen, nachdem kein Wasserstoff-Auto ohne Wasserstoff-Infrastruktur und keine Infrastruktur ohne
entsprechende Autos eingeführt werden kann.
Die persönliche Wasserstoff-Tankstelle mit dem schönen Namen HYDROFILL wurde auf der CES
(Consumer Elektronik Show) in Las Vegas letzte Woche vorgestellt. Die Apparatur ist so klein, dass man
sie auf einem Tisch platzieren kann. Mit Hilfe von elektrischer Energie aus dem Strom-Netz, von
Solarzellen oder einem Windrad wird der Wasserstoff aus dem in einem kleinen Tank befindlichen Wasser
abgespalten und in speziellen, wiederbefüllbaren Festkörpertanks bei niedrigem Druck gespeichert. Diese
Speicherkartuschen enthalten Metall-Legierungen, die Wasserstoff an ihre Kristallstruktur binden können
und die dieses Gas bei niedrigem Druck wieder abgeben. Diese Speichermethode bietet den Vorteil
einer hohen Energiedichte, die sogar die der heute verwendeten Hochdruck-Tanks für flüssigen
Wasserstoff übertrifft. Auch im Vergleich mit Batterien und Akkus kann so wesentlich mehr Kapazität pro
Volumen gespeichert werden. Außerdem ist die Wasserstoff-Technik noch preiswerter und vermeidet die
Verwendung umweltschädlicher Schwermetalle.
Horizon Fuel Cell hat auch schon damit begonnen, eine komplette Linie an portablen Energieträgern
anzubieten, die ein großes Marktpotential haben. Das erste verfügbare Produkt enthält eine MiniaturBrennstoffzelle als Energielieferant und nennt sich MINIPAK. Damit kann man die Laufzeiten von Handys,
Taschenlampen und vielen USB-gespeisten Geräten ordentlich verlängern.
Horizon wird demnächst auch eine fortgeschrittenere Version einer größeren, aber dennoch portablen
und netzunabhängigen Energiequelle unter der Bezeichnung HYDROPAK anbieten. Während all diese
Produkte im Laufe des Jahres erhältlich sein sollen, arbeitet die Firma bereits an der Entwicklung
größerer Energie-Systeme auf dieser Basis, mit denen sich entsprechend leistungsfähigere Verbraucher
betreiben lassen.
Mehr Infos
Webseite von Horizon Fuel Cell Technologies
•
Bottrop, Gladbeck und Herten lassen Hybridbus Linie fahren
http://www.wdr.de/themen/verkehr/oepnv/wasserstoffbus/index.jhtml
Wasserstoffbusse: Die Zukunft erfahren
Von Christian Herrmanny
Sie sind leise, umweltfreundlich und auffällig: Von Freitag (01.05.09) an fahren in Bottrop
erstmals Busse mit Wasserstoffantrieb im normalen Linienverkehr. In den nächsten zehn bis
15 Jahren will das Ruhrgebiet zum Zentrum für alternative Kraftstoffe werden.
Zukunftsweisend: Der Hybridbus
Auf der Straße und an der Haltestelle werden sie nicht schlecht bestaunt, die beiden kleinen
Busse mit der Aufschrift "Wasserstoff". "Brennstoffzellenhybridfahrzeuge" müssten die
Linienbusse eigentlich richtig heißen. Aber selbst bei den Betreibern, den Vestischen
Straßenbahnen, hat sich der Begriff "Wasserstoffbus" durchgesetzt. Mit reinem Wasserstoff
statt mit Diesel oder Benzin werden die Busse ja auch angetrieben. Eine Brennstoffzelle unter
dem Dach des Busses wandelt den Wasserstoff in Energie für die Elektromotoren um. Statt
dreckiger Abgase kommt hinten beim Hybridbus reines Wasser heraus - unschädlich und
geruchsneutral.
•
Moderiertes Webspecial: Energie der Zukunft
Ein Bus kostet 375.000 Euro
Brennstoffzelle unterm Dach
Maximal 33 Stundenkilometer kann der Bus mit dem Brennstoffzellenantrieb fahren. Der
Motor kommt auf 37 PS. Wenn die Brennstoffzelle zum Antrieb nicht ausreicht beispielsweise weil es bergauf geht - schaltet sich automatisch eine große Batterie hinzu.
Diese wird ebenfalls von der Brennstoffzelle, aber auch von der Bremsenergie des Busses
aufgeladen. Ganz billig ist das umweltschonende Fahren mit dem Hybridbus allerdings nicht:
Allein die Anschaffung kostet pro Fahrzeug rund 375.000 Euro (ein herkömmlicher Bus
kostet ca. 230.000 Euro). Dazu kommen Wartung und Treibstoff. Den beziehen die
Vestischen Straßenbahnen zu Beginn noch vom Betriebshof des Bus-Herstellers in Gladbeck.
Reichweite: 200 Kilometer
"Kraftstoff so teuer wie Diesel"
"Wasserstoff ist im Moment noch sehr teuer, weil die Infrastruktur fehlt", erklärt Heinz van
de Velden, Industriemeister bei "Hydrogenics" in Gladbeck. Sechs Kilogramm Wasserstoff
tankt der Bus, damit kann er etwa 200 Kilometer im Stadtverkehr fahren. "Umgerechnet ist
Wasserstoff ungefähr so teuer wie Diesel", sagt van de Velden. Schon bald sollen weitere
Wasserstofftankstellen im Ruhrgebiet entstehen. Die kürzere Anfahrt wird den Zeitaufwand
fürs Tanken reduzieren.
Der Stoff, der da aus der Zapfsäule kommt, überzeugt Heinz van de Velden: "Fossile
Brennstoffe sind endlich, unsere Kinder werden mit Sicherheit mit Wasserstoff fahren."
Hergestellt wird der Wasserstoff für die Linienbusse künftig aus regnerativen Energien: Eine
Windkraftanlage und eine Faulgas-Anlage erzeugen den Strom für die Elektrolyse, bei der
Wasserstoff entsteht.
Langsamer Bus in verkehrsberuhigten Zonen
"Fährt wie ein Autoscooter"
Bis auf die Tatsache, dass die Hybridbusse mit Platz für nicht einmal 30 Passagiere sehr klein
sind, werden die Kunden kaum merken, dass sie in einem High-Tech-Bus fahren: Es wackelt
und schaukelt wie gewohnt im Linienbus. Innen drin ist es auch kaum leiser, als in
herkömmlichen Fahrzeugen. Die erheblich geringere Geräuschbelastung wird erst außerhalb
des Busses spürbar. "Der Wasserstoffbus fährt sich ein bisschen wie ein Autoscooter früher
auf der Kirmes", sagt Verkehrsmeister Uwe Schiwy am Steuer des Busses. "Er ist halt ein
Elektroauto." Als Verkehrshindernis sieht der 43-Jährige das neue Fahrzeug aber nicht: "Wir
fahren ja auf der gesamten Strecke fast ausschließlich durch Tempo-30-Zonen."
Emissionsfreie Fahrten hinauf zum Tetraeder
Stolz auf die Busse
Von Mitte Juni an soll der Wasserstoffbus am Wochenende sogar die Halde des Bottroper
Tetraeders hinauffahren - das dürfen normale Fahrzeuge nicht. "Hiervon profitieren besonders
Behinderte und Senioren, die dann bequem einen phantastischen Blick über das Ruhrgebiet
genießen können", so Martin Schmidt, Geschäftsführer der Vestischen Straßenbahnen.
Gemeinsam mit dem technischen Beigeordneten der Stadt Bottrop, Bernd Tischler, misst
Schmidt dem Wasserstoffbus eine große Bedeutung zu. Denn vor ziemlich genau 21 Jahren
wurde der Niederflurbus eingeführt - ebenfalls in Bottrop. "Vielleicht feiern wir den Start des
Wasserstoffbusses im Linienverkehr in 20 Jahren ebenfalls als historisches Ereignis", sagt
Bernd Tischler. Die emissionsfreie Zukunft kann also beginnen.
Kommentare zum Thema:
•
Audifahrer schrieb am 06.05.2009, 23.54 Uhr:
@Billy Der Kommentar ist völlig unpassend und offenbart nur welch armen Geistes
Kind Sie sind. Ich lasse andere Autofahrer einfach überholen und freue mich über
jeden, der in einen Audi, Porsche, BMW oder Mercedes investiert. Das sind die
Menschen, die unseren Staat mit ihrer Leistung finanzieren.
•
Karl schrieb am 06.05.2009, 15.24 Uhr:
Was für ein Quatsch. Da werden 375.000 Taler verballert, wo ein Dieselbus für
230.000 zu haben ist. Schlappe 145.000 mehr. Dafür könnte man auch einen Dieselbus
nehmen, und ihn auf den Betrieb mit reinem Pflanzenöl umrüsten. Dann kostet er
vielleicht 230.500 Taler. Man könnte CO2-neutral herstellbares, lokales Pflanzenöl
verwenden und bräuchte keine extremst verlustbehaftete, unsinnige und komplexe
Wasserstofftechnologie. Aber einfache Lösungen haben keine Lobby... vermutlich ist
die Frage auch nicht erlaubt, wer diesen Bus gesponsert hat...
•
Billy schrieb am 03.05.2009, 16.50 Uhr:
Ich hatte heute auch schon wieder so einen Audi-Spinner hinter mir, der meinte die
linke Spur gehört ihm. Ich bin konstant die Höchstgeschwindigkeit gefahren und der
Vogel hat sich schwarz geärgert.
•
Mike schrieb am 03.05.2009, 14.55 Uhr:
Ich finde es gut Neuartige Fahrzeuge einzuführen. Man sollte aber bedenken das auch
die Autofahrer Neuartige Busse kennenlernen. Denn wer kennt heute schon die
unterschiedlichsten Fahrräder des Landes ? Weiß Mann oder Frau das mehr
unterschiedliche Fahrräder gibt als Autotypen? es gibt heute 761 verschiedene
Fahrradtypen da gegen sind es bei Autotypen gerade mal 276. Es ist gefährlicher im
Autoverkehr umsleben zu kommen. Deshalb sage ich zu mir selbst das Auto ist die
friedlichste Waffe der Menschheit. Sie tötet ohne einen Waffenschein zu gebrauchen.
Deshalb finde ich Tempo 30 muß in allen Städten vorkommen. Ich bin froh das ich
kein Auto mehr gebrauche. Bei mir hat schon in diesem Sinn schon lange ein
Umdenken stattgefunden. Das sollte eigentlich bei den anderen Autofahrern auch sein.
•
Harald schrieb am 01.05.2009, 19.38 Uhr:
Nachtrag: So eine Fahrt kann doch auch mal als Sonderfahrt bei schönem Wetter oder
an Feiertagen angekündigt werden. An Pfingstsonntag und -montag könnte man
einfach mal beginnen.
•
Mach keinen Mist, im letzten Absatz steht, dass der Bus von Mitte Juni an dort
hochfahren soll. Ich verlass' mich darauf, denke aber auch, dass das nur ein Strohfeuer
sein wird, so wie immer. Aber sehenswert ist der Tetraeder und auch die Halde
Hoheward immer wieder. Sehr empfehlenswert!
•
Lieber Harald, schrieb am 01.05.2009, 12.53 Uhr:
der Bus ist da nur für einen Fototermin hochgefahren :-)
•
tauber Asthmatiker schrieb am 01.05.2009, 11.20 Uhr:
viele städtische Zonen sind eigentlich schon ob der Lärm-u. Staubimmissionen
unbewohnbar, was nur deshalb nicht politisiert wird, weil keine streitbaren
Politiker(Oberlehrer) mehr in diesen Regionen wohnen. Das die stadteigenen Betriebe
auf dem Wege der Besserung voranschreiten müssen ist eigentlich schon den
Einwohnerzahlen geschuldet, denn schrumpfende Einwohnerzahlen werden
irgendwann städt. Bedienstete auf ihrem Lohnzettel zu spüren bekommen. Warum
aber erst so spät auch der Lärm und Staub eine Rolle spielen, können die Ärzte besser
erklären, dort füllen sich die Wartezimmer.
•
Endlich kann dann meine etwas gehbehinderte Frau zum Tetraeder hochgefahren
werden wo ich dann schon warte, denn 'zu Fuß' macht das Besteigen noch mehr Spass.
Ich befürchte allerdings, dass Bottrop bald komplett Tempo-30-Zone wird, damit der
Bus flächendeckend eingesetzt werden kann.
5.3.2010
H.F.B.
Lithium-Ionen Batterie via Brennstoffzelle –
aufs falsche Pferd gesetzt?
Was ist der Richtige Weg - aus Sicht der Presse ,|zusammengestellt durch J.Jürgens
Inhaltsverzeichnis
Lithium-Ionen Batterie via Brennstoffzelle –aufs falsche Pferd gesetzt? ................................................ 1
ENERGIEVERSORGUNG - Evonik entwickelt die größte Lithium-Keramik-Batterie der Welt ......... 3
Der wissenschaftliche Durchbruch: SEPARION® macht die Lithium-Ionen Batterie erwachsen .... 4
SEPARION in Li-Tec-Zellen .............................................................................................................. 5
Elektor: .................................................................................................................................................... 5
Größter Lithium-Akku der Welt.......................................................................................................... 5
07. November 2009, 11:05 Uhr ....................................................................................................... 6
Spiegel, Nov.: 2009 Wasserstoffautos..................................................................................................... 6
Die ewige Zukunftstechnologie........................................................................................................... 6
Auf den Akku kommt es an! ............................................................................................................... 8
An der Schwelle zur Elektromobilität ............................................................................................ 8
Spektrum der Wissenschaft ..................................................................................................................... 9
ELEKTROMOBILITÄT ..................................................................................................................... 9
Elektromobilität - Forschungslandschaft Deutschland ...................................................................... 11
September 2009
Hintergrund ENERGIE-CHRONIK ...................................................................... 12
Das Elektroauto zwischen Batterie, Brennstoffzelle und Hybrid-Antrieb ........................................ 13
Elektroantriebe sind Verbrennungsmotoren grundsätzlich überlegen............................................... 14
Zwei Lösungen für die Stromversorgung: Batterien oder Brennstoffzellen ..................................... 15
Als aussichtsreichster Akku gilt derzeit die Lithium-Ionen-Batterie ................................................ 16
Die Brennstoffzelle läßt ebenfalls noch viele Wünsche offen .......................................................... 18
Die Wasserstoff-Versorgung wirft zusätzliche Probleme auf ........................................................... 19
Vorerst haben Hybrid-Autos die größten Chancen ........................................................................... 19
Anfang der neunziger Jahre gab es schon einmal eine Elektroauto-Euphorie .................................. 20
Enttäuschendes Ergebnis bei Langzeitversuch.................................................................................. 21
Links (intern) ..................................................................................................................................... 22
Reports aus http://www.efcf.com/reports/ Linkliste ............................................................................. 23
Für die PDF-Version aufs PDF-ICON klicken ................................................................................. 23
Herten Erleben (Wasserstofflinks) ........................................................................................................ 24
Zum Inhaltsverzeichnis
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ENERGIEVERSORGUNG - Evonik entwickelt die größte Lithium-Keramik-Batterie
der Welt
Essen. Strom
aus Wind und Sonne soll künftig auch im großen Maßstab effizient speicherbar
werden. Zu diesem Zweck entwickelt die Essener Evonik Industries in Deutschland gemeinsam
mit Partnern die größte Lithium-Keramik-Batterie der Welt.
Möglich wird dies dank der CERIO-Technologie,
einer speziellen Kombination von KeramikMaterialien und hochmolekularen Ionenleitern, die
stark erhöhte Sicherheit bei gleichzeitig geringem
Platzbedarf und hoher Zykluslebensdauer
garantieren. Am saarländischen KraftwerksStandort Völklingen entsteht in einem ersten Schritt
ein Stromspeicher mit einer Leistung von einem
Megawatt (MW) und einer Speicherkapazität von etwa 700 kWh.
Zur Einordnung: Würde dieser Speicher viertelstündlich be- und entladen, könnten hiermit theoretisch
4000 Haushalte pro Jahr versorgt werden. Im Anschluss an den 1-Megawatt-Speicher ist eine
Erweiterung auf 10 MW geplant. "Wir nutzen unsere einzigartige Lithiumionen-Kompetenz, die schon
heute die Elektrifizierung des Automobils revolutioniert, um in einen ganz neuen Markt einzutreten",
sagt Dr. Klaus Engel, Vorstandsvorsitzender der Evonik Industries AG. "Damit ließen sich erstmalig
Erzeugung und Verbrauch von Strom mit Hilfe der Lithium-Keramik-Technologie kostengünstig
entkoppeln. Wir können die durch die Energiegewinnung aus Sonne und Wind verursachten
Netzschwankungen stabilisieren und so die Energieerzeugung insgesamt erheblich effizienter
gestalten. Hier entsteht ebenso wie im Automobilbereich ein Milliardenmarkt", so Engel. Experten
schätzen das Marktvolumen für moderne Energiespeicher langfristig auf über 10 Milliarden Euro.
Allein für Deutschland liegt der künftige Leistungsbedarf an modernen Speichersystemen im
hohen dreistelligen Megawattbereich. Das im Rahmen der Forschungsinitiative LIB 2015 vom
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte und auf drei Jahre
angelegte Projekt zielt auf die wirtschaftlich-technische Realisierbarkeit solcher Mega-Batterien
für stationäre Anwendungen. "Stromspeicher dieser Art haben enorme Vorteile zur flexiblen
Integration von erneuerbaren Energien.", so Carsten Kolligs, der das Projekt im Science-toBusiness Center Eco² der Creavis Technologies & Innovation innerhalb von Evonik leitet.
Der nachhaltige ökologische und ökonomische Ausbau der erneuerbaren Energien ist ein zentrales
Ziel der deutschen Klimaschutz- und Energiepolitik. Der Anteil der erneuerbaren Energien soll in
Deutschland bis zum Jahr 2050 schrittweise auf 50 Prozent gesteigert werden. "Hinzu kommt, dass der
europäische Strommarkt seit Beginn der Deregulierung starken Veränderungen unterworfen ist. Als
Folge werden vermehrt schwankende Energien aus Wind- und Photovoltaikanlagen und in erhöhtem
Maße auch Energien aus Blockheizkraftwerken ungeregelt in das Stromnetz eingespeist. Dies stellt
zunehmende Anforderungen an die Übertragungskapazität und den Betrieb der Netze. Hier können
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hocheffiziente und flexible Batteriespeicher auf Basis der Lithium-Keramik-Technologie wertvolle
Beiträge zur Netzregelung und Grundlastfähigkeit von erneuerbaren Energien leisten", erklärt Kolligs.
Lithiumionen-Batteriespeicher werden derzeit weltweit mit hoher Intensität für
Fahrzeugantriebe der Zukunft entwickelt. Die einzigartige, patentierte Evonik-Technologie ist
auch Fundament einer Partnerschaft mit der Daimler AG, die auf serienreife Elektrofahrzeuge
ab 2012 zielt. Neben Anoden- und Kathodenmaterial bildet die keramische Membran
SEPARION® als Separator das innovative Herzstück. Aber auch für stationäre Anwendungen
verspricht die Technologie außerordentliche Potenziale.
Evonik treibt das ehrgeizige Projekt unter dem Namen LESSY (Lithiumionen-Elektrizitäts-SpeicherSystem) aus dem Science-to-Business Center Energieeffizienz (S2B-Center Eco²) voran. Das S2BCenter Eco² bündelt knapp zwei Dutzend Projekte zu Ressourcenschonung und Klimaschutz. Das
Science-to-Business-Center-Konzept der strategischen Forschungseinheit Creavis Technologies &
Innovation von Evonik zielt auf die Bündelung von Partnern aus verschiedenen Disziplinen ab, um die
Zeitspanne von der Idee bis zum marktfähigen Produkt möglichst kurz zu halten.
Evonik hat mit der eigenen Tochter Li-Tec Battery GmbH, einem Joint Venture mit Daimler, und der
Digatron Industrie-Elektronik GmbH für LESSY zwei Partner aus der Wirtschaft gewonnen. Die
Universität Münster, das EWE-Forschungszentrum für Energietechnologie (Next Energy) und das
HTW-Institut Power Engineering Saar zählen zu den Projektpartnern aus der Wissenschaft. Die
Entwicklung von großvolumigen Batterien fokussiert zunächst auf den Anwendungsbereich der
Netzregelung und hier konkret auf die Bereitstellung von Primärregelenergie, die bisher von
konventionellen Großkraftwerken erbracht wird.
Im Rahmen des Projekts LESSY werden die Komponenten der Lithiumkeramik-Batterie gezielt auf
die Primärregelenergie-Bereitstellung hin entwickelt. Anschließend erfolgt der Bau und Betrieb eines
Speichers mit einer Regelenergieleistung von rund einem MW. Die dazu erforderliche Batterie wird
eine Speicherkapazität von ca. 700 kWh haben und ist damit in etwa 40 bis 50 mal so groß wie die
Batterien für Elektro- oder Hybridfahrzeuge. Standort des Stromspeichers wird das Evonik-Kraftwerk
Fenne in Völklingen sein, das sich mit freien Leistungen an der Bereitstellung von Regelenergie für
das deutsche Stromverbundnetz beteiligt.
"Die wesentlichen Herausforderungen des Projekts resultieren aus der Größenordnung des Speichers.
Die Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Batteriemanagement, Netzanbindung, Energiemenge und
Leistungen sowie nicht zuletzt der erforderlichen Zyklenzahlen gehen deutlich über den Stand der
Technik bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterie-Speichern hinaus", betont Kolligs. In
begleitenden Studien werden die gewonnenen Projektergebnisse genutzt, um über die
Primärregelenergie-Bereitstellung hinaus weitere Anwendungsgebiete von großskaligen LithiumKeramik-Batterie-Speichern in stationären Anwendungen zu identifizieren.
http://ruhr.business-on.de/lithium-keramik-batterie-evonik-speicher-energien-_id2719.html
Der wissenschaftliche Durchbruch:
SEPARION® macht die Lithium-Ionen Batterie erwachsen
Lithium-Ionen-Batterien gelten als die aussichtsreichsten Kandidaten für die mobile
Energieversorgung der Zukunft. Sie hatten bislang nur ein Problem: Sie genügten bisher nicht den
Sicherheitsanforderungen für große Stromspeicher.
Die Schwachstelle lag im Batterieseparator. Darin wurden bisher semipermeable Membranen aus
Polymeren eingesetzt, um Anode und Kathode voneinander getrennt zu halten. Doch haben
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Kunststoff- oder Plastikseparatoren zwei entscheidende Nachteile: Sie sind brennbar, und sie verlieren
bei Temperaturen über 140 Grad Celsius ihre Stabilität. Die Folge: Werden Batterien, die mit
entsprechenden Separatoren ausgestattet sind, überladen, können sie überhitzen, schmelzen und einen
Kurzschluss auslösen – mit in der Regel explosionsartigem Verlauf.
Nanopartikel sorgen für hervorragende Eigenschaften
Abhilfe schafft SEPARION® – ein neuartiger Separator, der sich beim Einsatz in Lithium-IonenBatterien durch hervorragende Eigenschaften auszeichnet: Der keramische Seperator von Evonik hält
Temperaturen von rund 700 Grad Celsius aus.
SEPARION® besteht aus Keramik und Polymeren, zwei Materialien, die eigentlich wegen ihrer
unterschiedlichen Temperaturanforderungen komplett unverträglich sind. Möglich wurde diese
Kombination durch nanoskalige Oxide. So ist zum Beispiel Zirkonoxid funktionaler Bestandteil der
Separatoren und sorgt unter anderem für Stoffintegrität, Nanoporösität und Flexibilität.
2007 war das SEPARION®-Team von Evonik für den Deutschen
Zukunftspreis nominiert.
SEPARION in Li-Tec-Zellen
Die heutigen Li-Tec-Zellen sind aufgrund des technischen
Konzeptes mit einem keramischen Separator von Evonik am
besten für Elektrofahrzeuge geeignet. Die im weltweiten
Vergleich führende Flachzelle ermöglicht eine hohe Energiedichte
bei gleichzeitig kompakten Abmessungen und hervorragender
Sicherheit, die beim Einsatz von Batterien mit hoher
Energiedichte oberste Priorität haben muss. Die Lithium-Ionen
Flachzellenbatterie werden kurzfristig in Elektrofahrzeugen von
Mercedes-Benz Cars eingesetzt.
Elektor:
http://www.elektor.de/elektronik-news/groster-lithium-akku-derwelt.1277856.lynkx?utm_source=DE&utm_medium=email&utm_campaign=news
Größter Lithium-Akku der Welt
1-MW-Lithium-Keramik-Batterie von Evonik soll 700 kWh speichern
Erscheinungsdatum: 3 März 2010
Strom aus Wind- und Sonnenenergie soll künftig auch im großen Maßstab effizient gespeichert
werden können. Zu diesem Zweck entwickelt Evonik mit Partnern aus Industrie und Forschung
die größte Lithium-Keramik-Batterie der Welt. Zum Einsatz kommt die konzerneigene CerioTechnologie, eine spezielle Kombination von Keramik-Materialien und hochmolekularen Ionenleitern.
Herzstück ist eine keramische Separator-Membran (Separion), die von der Evonik-Tochter Li-Tec
entwickelt wurde und auch in Elektrofahrzeugen zum Einsatz kommen soll (Foto von der Herstellung
der Membran: Evonik). Laut dem Unternehmen wird so eine beträchtlich erhöhte Sicherheit bei
gleichzeitig geringem Platzbedarf und hoher Zykluslebensdauer garantiert.
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Ein im Rahmen der Forschungsinitiative LIB 2015 vom Bundesministerium für Bildung und
Forschung (BMBF) gefördertes und auf drei Jahre angelegtes Projekt zielt auf die wirtschaftlichtechnische Realisierbarkeit von riesigen Batterien für stationäre Anwendungen. Am saarländischen
Kraftwerks-Standort Völklingen soll in einem ersten Schritt schon bis zum ersten Halbjahr 2011 ein
Stromspeicher mit einer Leistung von einem Megawatt (MW) und einer Speicherkapazität von etwa
700 kWh enstehen. Laut Dr. Klaus Engel, Vorstandsvorsitzender von Evonik Industries, können
solche Akkus die durch regenerative Energien verursachten Netzschwankungen stabilisieren, wodurch
die Energieerzeugung insgesamt erheblich effizienter werden soll. "Hier entsteht ebenso wie im
Automobilbereich ein Milliardenmarkt", so Engel. Experten schätzen das Marktvolumen für moderne
Energiespeicher langfristig auf über 10 Milliarden Euro. Allein für Deutschland liegt der künftige
Leistungsbedarf an modernen Speichersystemen im hohen dreistelligen Megawattbereich.
07. November 2009, 11:05 Uhr
Spiegel, Nov.: 2009 Wasserstoffautos
Die ewige Zukunftstechnologie
Von Tom Grünweg
Seit die Autowelt vom Elektroantrieb träumt, ist es still geworden um die Brennstoffzelle.
Eine neue Initiative von Industrie und Politik verspricht nun wieder den Durchbruch des
Wasserstoffantriebs - doch zwischen Ankündigung und konkreten Planungen klafft eine
riesige Lücke.
Sachito Fujimoto ist einer der wenigen Menschen, die bereits flott, flüsterleise und abgasfrei
fahren - der Honda-Ingenieur ist des öfteren mit dem Kleinserienfahrzeug FCX Clarity
unterwegs. Das Auto fährt mit Wasserstoff. An Bord ist eine Brennstoffzelle, die das
Hydrogen in elektrische Energie umwandelt. Das charmante an dieser Technik: Wasserstoff
lässt sich ähnlich flott tanken wie Benzin, die Reichweite eines Elektroautos mit
Brennstoffzelle ist aber deutlich höher als die eines Stromers mit Batterie - und als Abgas
entsteht lediglich harmloser Wasserdampf.
Seit Jahrzehnten arbeitet eine Reihe von Herstellern daran, Wasserstoff als Energiequelle fürs
Auto nutzbar zu machen. Doch so recht vorwärts geht es mit der Technologie nicht. Zwar
erweist sie sich in Prototypen und Forschungsfahrzeugen mittlerweile als einigermaßen
alltagstauglich, weshalb Brennstoffzellen-Autos wie der FCX Clarity, der Mercedes F-Cell
oder der Chevrolet Equinox bei Pilotprojekten ordentliche Ergebnisse erzielen.
Von einem Serieneinsatz sind diese Fahrzeuge jedoch noch weit entfernt. Selbst wenn die
Hersteller die Kosten in den Griff bekämen, mangelte es an der nötigen Infrastruktur: Nicht
einmal ein Dutzend der vielen tausend Tankstellen in Deutschland bietet Wasserstoff an.
Spötter behaupten, die Brennstoffzelle sei 1980 acht bis zehn Jahre von der Serienreife
entfernt gewesen - und sei es 30 Jahre später immer noch.
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Skeptiker halten die Brennstoffzelle deshalb für ein Milliardengrab. Und spätestens seit die
Autobranche elektrisiert ist von der Idee des Batteriefahrzeugs, droht ihr ein Platz im Museum
der prinzipiell guten Ideen, die sich nie durchsetzen konnten. Da klingt es fast schon trotzig,
wenn Thomas Brachmann aus dem europäischen Honda-Entwicklungszentrum sagt: "Auch
wenn es bezahlbare Elektroautos geben sollte, werden das Stadtfahrzeuge für Kurzstrecken
sein. Mit der Brennstoffzelle dagegen sind alltagstaugliche Reichweiten realisierbar."
Eine neue Initiative soll dem Thema frische Aufmerksamkeit sichern
Kurz vor der Internationalen Automobil-Ausstellung im September bemühten sich Industrie
und Politik durch die Gründung einer neuen Allianz, die Brennstoffzelle wieder ins Gespräch
zu bringen. Während Hersteller wie Daimler, Ford, oder Toyota bekräftigten, Fahrzeuge in
größerer Stückzahl auf die Straße bringen zu wollen, versprachen Energieversorger, sich
verstärkt für den Aufbau einer Infrastruktur zu engagieren.
Selbst die direkte Verbrennung von Wasserstoff im Motor ist denkbar: Mazda besitzt
entsprechende Testwagen für ein Forschungsprojekt in Oslo, und BMW-Chef Norbert
Reithofer hat für den Prototypen Hydrogen7, einen 7er BMW mit WasserstoffZwölfzylindermotor, eine Patronatserklärung abgegeben "Wir halten an der Technologie fest
und entwickeln mit Hochdruck neue Tanksysteme, um auch künftige Fahrzeuge mit
Wasserstoff antreiben zu können."
Schon vor 15 Jahren galt die Brennstoffzelle als Allheilmittel
Am zur Schau getragenem guten Willen mangelt es also offenbar nicht, und für die Zukunft
prophezeit die Industrie vollmundig Hunderttausende von Wasserstoff-Fahrzeugen. Doch
auch die neuerliche Industrie-Initiative ändert nichts daran, dass die konkreten Planungen den
optimistischen Prognosen meilenweit hinterher hinken.
Vom Honda FCX zum Beispiel sind lediglich 24 Stück im Flottentest, in Europa gibt es
lediglich zwei Fahrzeuge - und viel mehr als 200 sollen in den nächsten drei Jahren auch nicht
gebaut werden. Ähnlich ist die Situation bei Mercedes: Zur IAA haben die Schwaben den
Beginn der Serienfertigung für die B-Klasse mit Brennstoffzellenantrieb angekündigt, erste
Autos werden bald gefertigt.
Doch während im Werk Raststatt pro Monat Tausende Benziner und Diesel produziert
werden, sieht der F-Cell-Plan 200 Autos vor - und zwar über die gesamte Laufzeit. "Wir
gehen davon aus, bis spätestens 2015 die Marktreife erreicht zu haben", sagt MercedesSprecher Matthias Brock.
Viele Hersteller machen mit - aber nur sehr zaghaft
Bei der Konkurrenz sieht es nicht anders aus. "Je nachdem, wie sich die notwendige
Entwicklung der Infrastruktur künftig darstellt, rechnen wir nicht mit einer Einführung vor
2015", sagt Toyota-Sprecher Tim Fronzek. Und Jürgen Leohold, Chef der VWKonzernforschung, hofft auf die Geduld des Publikums.
Zur Übergabe von je zwei VW Tiguan, VW Caddy und Audi Q5 mit Brennstoffzellen an Bord an die
so genannte Clean Energie Partnership in Berlin stellte er die "ersten Volkswagen-Modelle mit einem
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ausreichend langlebigen und bezahlbaren Brennstoffzellen-Antrieb" für den Zeitraum "um 2020 "in
Aussicht.
Obwohl wenig für einen schnellen Durchbruch spricht, ist der Optimismus der Beteiligten
ungebrochen. Auch Honda-Projektleiter Fujimoto ist voller Hoffnung: "Ich gehe in acht Jahren in
Rente. Vorher würde ich mir gerne ein Brennstoffzellen-Fahrzeug kaufen können."
URL:
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http://www.spiegel.de/auto/aktuell/0,1518,658028,00.html
ZUM THEMA AUF SPIEGEL ONLINE:
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Mercedes F-Cell-Roadster: Motordroschke 2.0 (27.04.2009)
Mazdas Wasserstoff-Modelle: 600 Kilometer Richtung Zukunft (09.07.2009)
Wasserstoff-Autos: Industrieallianz will Brennstoffzelle zum Durchbruch verhelfen
(09.09.2009)
Ford Edge HySeries Drive: Das sauberste SUV der Welt (26.08.2008)
Nissan X-Trail FCV: Brennstoffzelle als lautloses Kraftwerk (11.07.2008)
Mercedes B-Klasse mit Brennstoffzelle: Eisfrei durch den Frost (27.03.2008)
Fotostrecke: Modelle und Meilensteine
http://www.spiegel.de/fotostrecke/fotostrecke-37861.html
Ladetechnik für Elektroautos: Strom ohne Strippe (05.11.2009)
Fotostrecke: Die wichtigsten Brennstoffzellen-Projekte
http://www.spiegel.de/fotostrecke/fotostrecke-48287.html
Auf den Akku kommt es an!
An der Schwelle zur Elektromobilität
Erschienen in Ausgabe 465, September 2009
Schon an der Schwelle zum letzten Jahrhundert mussten die Elektromobile
den Benzindroschken das Feld räumen. Nach über 100 Jahren kommen sie
jetzt zurück – langsam, aber gewaltig, was sowohl die Beschleunigung als
auch das Entwicklungspotential betrifft. Der Schlüssel zum Erfolg scheint
dabei aber nicht die vielgerühmte Brennstoffzelle zu sein, sondern der
immer weiter verbesserte Lithium-Ionen-Akku.
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Notizen | 06.06.2009
Spektrum der Wissenschaft
ELEKTROMOBILITÄT
"Jeder kann selbst überlegen, was er haben will"
Rund eine halbe Milliarde Euro aus dem Konjunkturpaket II fließen derzeit in die Elektromobilität. Ist
das sinnvoll? Keine Frage, sagt Dirk Uwe Sauer, Professor am Institut für Stromrichtertechnik und
elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH Aachen. Wer den Klimawandel ernst nimmt, kommt an
Elektroautos nicht vorbei.
Dirk Uwe Sauer
Spektrum der Wissenschaft: Herr Professor Sauer, wenn die Rede in diesen Tagen auf Elektroautos
kommt, stehen schnell die Schwächen heutiger Batterien im Zentrum der Diskussion. Wie
leistungsfähig sind sie denn mittlerweile?
Dirk Uwe Sauer: Die Diskussionen über Energiedichten, Leistungsdichten und letztlich die
Reichweite von E-Mobilen gehen meiner Ansicht nach in die falsche Richtung. Die Frage muss doch
lauten: Was können wir uns wirtschaftlich leisten? Bei einem Liefer- oder Postauto mit festen Routen
beispielsweise ist das keine Frage. Wenn es täglich 100 oder 200 Kilometer fährt, wird die Batterie
eben entsprechend dimensioniert und einmal am Tag leer gefahren. Das amortisiert sich: Wenn so eine
Batterie 300 Zyklen jährlich durchmacht, hält sie mindestens fünf, vielleicht auch zehn Jahre. Der
Durchschnittsbürger hat ein anderes Nutzungsprofil, er fährt im Schnitt 37 Kilometer am Tag, und das
meist auf kurzen Strecken. Selbst wenn sein Elektroauto über gerade einmal 100 Kilometer
Reichweite verfügt, ist das ungünstig für die Wirtschaftlichkeit. Er muss die Batterie finanzieren und
sie auch ständig durch die Gegend fahren. Doch zwei Drittel der Batterie stehen sich nur kaputt.
Spektrum: Selbst 100 Kilometer Reichweite wären den meisten zu wenig.
Sauer: Jeder kann sich selbst überlegen, was er haben will. Heutige Batterien für E-Mobile bringen es
auf Energiedichten von 100 bis 120 Wattstunden pro Kilogramm. Ein umgebauter Polo beispielsweise
verbraucht 15 oder 16 Kilowattstunden pro 100 Kilometer. Damit kommt man auf grob 65 oder
80 Kilometer Reichweite pro 100 Kilogramm. Bei einem Fahrzeuggewicht von 1,2 Tonnen sind
vielleicht 300 Kilogramm für die Batterie okay, das entspricht dann immerhin 200 oder 240
Kilometern. Sinnvoll ist das in der Regel trotzdem nicht. Bislang sind ohnehin praktisch nur
Einzelstücke auf dem Markt, bei denen die Kilowattstunde speicherbarer Energie rund 1000 bis 1500
Euro kostet. Realistischerweise könnten die Preise eines Tages auf 300 Euro pro Kilowattstunde
heruntergehen. Bei 100 Kilometer Reichweite, also 15 Kilowattstunden Energie, sind für die Batterie
dann 4500 Euro fällig. Hinzu kommen noch Mehrwertsteuer, Handling, Einbau, Garantie, da rechnen
wir etwa mit dem Faktor 1,8. Refinanzieren lässt sich diese Investition zwar teilweise dadurch, dass
Strom billiger ist als Benzin. Aber auch das gilt eben nur, wenn man tatsächlich fährt und die Batterie
nicht nur altert.
Spektrum: Was also kann man sich von Elektroautos denn versprechen?
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Sauer: Heute sind E-Mobile im Prinzip als Stadt- oder Zweitfahrzeuge sinnvoll einsetzbar. Und selbst
in zehn Jahren werden wir keine Standardbatterien haben, die uns wirtschaftliche Reichweiten von 300
oder 500 Kilometern erlauben. Idealerweise besitzt die Durchschnittsfamilie im Jahr 2020 ein reines
Elektromobil sowie einen Plug-in-Hybriden (dieser verfügt sowohl über einen Verbrennungsmotor als
auch über einen Elektroantrieb mit am Stromnetz aufladbarer Batterie, Anm. d. Red.) mit 30 bis
50 Kilometer elektrischer Reichweite. Mit Letzterem kann sie dann auch problemlos in Urlaub fahren.
Wenn die elektrische Infrastruktur flächendeckend vorhanden ist, wir also zum Beispiel während der
Arbeit unsere Autos aufladen, können wir mit solchen Fahrzeugen problemlos zwei Drittel des
Benzins einsparen, das die Deutschen heute im Verkehr verbrauchen. Serielle Hybride erlauben es
zudem, den Benzinverbrauch und die Abgasreinigung zu optimieren, ähnlich wie in modernen
Schiffen oder dieselelektrischen Zügen. Dabei läuft der Verbrennungsmotor ausschließlich, um Strom
zu erzeugen, das aber an seinem optimalen Leistungspunkt.
Jeder zweite hält Elektromobilität für alternativlos - zum Ergebnis unserer Online-Umfrage
Spektrum: In der Stadt bringen E-Mobile ihre Energie auch effizienter auf die Straße als bisherige
Fahrzeuge.
Sauer: Im Stadtverkehr sind Benziner wegen des sehr dynamischen Betriebs natürlich ineffizienter als
bei konstanter Geschwindigkeit über Land oder auf der Autobahn. Außerdem können sie die
Bremsenergie nicht per Rekuperation teilweise zurückgewinnen. Andererseits: Im städtischen E-Mobil
schlagen dann zusätzliche Verbraucher wie Radio, Licht, vielleicht die Klimaanlage zu Buche, weil
man für relativ kurze Strecken relativ lang unterwegs ist.
Spektrum: Zu unserem Artikel „Die Zukunft fährt elektrisch“ bemerkten einige Leser, dass offenbar
noch keine Lösung für das Heizen des Innenraums existiere. Schließlich entfällt die Abwärme des
Motors fast ersatzlos.
Sauer: Zu diesen thermischen Problemen ist in der Tat noch wenig geforscht worden. Heutige
Fahrzeuge sind thermisch gesehen alles andere als optimal: Pro Stunde wird bis zu 30-mal die
komplette Innenluft ausgetauscht. Ähnlich wie dies lange Zeit beim Hausbau der Fall war, hat sich
über dieses Thema schlicht keiner Gedanken gemacht. Aber das entsprechende Instrumentarium, das
für andere Einsatzzwecke entwickelt wurde, kann man natürlich auch auf das Auto loslassen:
thermische Speicher, Fenster mit Beschichtungen, dünne Vakuumisolationselemente, Wärmetauscher
und so weiter. Aber selbst bei Batterien und Elektromotoren geht rund 10 bis 15 Prozent der Energie
in Form von Wärme verloren. Daraus ließe sich etwa ein Kilowatt Wärmeleistung gewinnen.
Alles eine Frage der Präsentation?
Spektrum: Wie wünschenswert ist es denn überhaupt, dass sich
Elektrofahrzeuge auf breiter Front durchsetzen?
Sauer: Wenn man das Problem der CO2-Emissionen und den
Klimawandel ernst nimmt, gibt es mittelfristig keine Alternative zum
elektrischen Antrieb, zumindest wenn man das heutige Konzept des
Individualverkehrs beibehalten will. Nur der Stromsektor hat die
Chance, weitgehend kohlendioxidfrei Energie zu erzeugen, sei es
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über erneuerbare Energien, CO2-Sequestrierung oder Atomkraft. Ohnehin ist der Strombedarf
geringer als mancher vermutet. Würde die gesamte Kilometerleistung der derzeit rund 46 Millionen
Pkws, die auf deutschen Straßen unterwegs sind, komplett auf Elektrizität umgestellt, stiege der
gesamte Stromverbrauch um 15 bis 20 Prozent. Selbst beim heutigen Strommix emittiert ein EFahrzeug in Deutschland bereits weniger Kohlendioxid als ein konventionelles. Und natürlich fallen
auch Lärm und Feinstaubbelastung weg.
Spektrum: Welche Folgen hätte eine Umstellung in großem Stil für die Stromnetze?
Sauer: Eine intelligente Netzinfrastruktur könnte zu einigen nützlichen Effekten führen, vor allem im
Zusammenhang mit der Regelleistung. Sobald eine hohe Quote von Fahrzeugen ans elektrische Netz
angeschlossen ist, können sie zur Regulierung von Überschüssen oder Unterversorgung dienen. Ein
für den Fahrzeughalter praktisch kostenloses
Verfahren des Energiemanagements ist es,
einfach den Bedarf zeitlich zu verlegen.
Aufgeladen würde ein mit der Steckdose
verbundenes Fahrzeug genau dann, wenn
Überschüsse im Netz vorhanden sind. Hinzu
kommt die Möglichkeit, dass Batterien ihre
Energie ins Netz abgeben, wenn dort Mangel
herrscht, oder überschüssigen Strom aus den
Netzen aufnehmen. Ihre Wirkungsgrade
liegen bei rund 90 Prozent, hinzu kommen
noch geringe Verluste durch die Umrichter.
Damit ist die Batterie derzeit der Stromspeicher mit dem höchsten Wirkungsgrad und übertrifft auch
die üblicherweise eingesetzten Pumpspeicherkraftwerke.
© RWE E-Mobility
Elektromobilität - Forschungslandschaft Deutschland
Im Rahmen des Konjunkturpakets II wird der "Nationale Entwicklungsplan Elektromobilität" mit 500
Millionen Euro gefördert. Derzeit sind vier Bundesministerien damit beschäftigt, die Gelder zu
verteilen, die bis Mitte 2011 ausgegeben sein müssen. Das Forschungsministerium zum Beispiel
engagiert sich in der Grundlagenforschung an Lithiumbatterien, das Umweltministerium fördert
Vehicle-to-Grid-Projekte, und das Verkehrsministerium schreibt Modellregionen für Pilotprojekte zur
Elektromobilität aus.
Zu den Adressaten der Gelder gehört unter anderem die RWTH Aachen. Im Bereich Elektrische
Energietechnik ist sie bundesweit führend: Hier forschen sechs Professoren an fünf Instituten mit
insgesamt rund 300 Mitarbeitern. Schwerpunkte existieren im Bereich Batteriesystemtechnik,
Elektronik und elektrische Antriebe sowie Netzsystemtechnik. Passend dazu ist die Fakultät für
Maschinenbau der RWTH die größte im Land und traditionell stark in der Automobiltechnik
engagiert. Weitere Forschungszentren sind Darmstadt, die TU München, Karlsruhe und Münster,
außerdem Dresden, die TU Berlin und außeruniversitäre Einrichtungen wie das Freiburger FraunhoferInstitut für Solare Energiesysteme oder das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung
Baden-Württemberg in Ulm.
Spektrum: Wenn ein Fahrer den Netzen Speicherkapazität zur Verfügung stellt, muss sich das für ihn
aber lohnen, zumal sich seine Batterien ja auch abnutzen.
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Sauer: Lohnen könnte sich das tatsächlich. Wenn die Netzbetreiber für die Nutzung solcher
Zwischenspeicher bezahlen, hätte der Autobesitzer außerdem die Gewähr, dass sich seine Batterien
nicht einfach kaputt stehen. Im Mittel werden Elektrofahrzeuge über zehn Jahre kaum 1500-mal den
Energieinhalt der Batterie verbrauchen. Die Batterien können aber je nach Betriebsweise sicher 3000bis 5000-mal ihren Energieinhalt abgeben. Jeder Cent, der durch den Einsatz dieser zusätzlichen
Lebensdauer verdient werden kann, mindert die Kosten des Fahrzeughalters. Ein dreistufiges
Management, das die Bedürfnisse vom Individualnutzer über die regionalen Niederspannungsnetze bis
zum Hochspannungsnetz abdeckt, würde auch dafür sorgen können, dass jeder bei Bedarf einen vollen
Tank hat. Und das Problem der Lebensdauerverkürzung hat sich bei der Lithiumionentechnik im
Wesentlichen erledigt, man kann die Lithiumbatterien bei praktisch jedem Ladezustand be- oder
entladen.
Spektrum: Bundesumweltminister Sigmar Gabriel hofft, dass schon 2020 eine Million Elektroautos –
Hybride ebenso wie reine E-Mobile – auf Deutschlands Straßen fahren. Ist das realistisch?
Sauer: Ich denke, es werden mehr sein. Den Prognosen liegt ein zu einfacher Ansatz zu Grunde. Ich
gehe davon aus, dass vor allem viele kleine Stadtfahrzeuge und Plug-in-Hybride auf den Markt
kommen werden. Diese Stadtfahrzeuge bilden eine Klasse von Fahrzeugen, die es im Prinzip so heute
noch nicht gibt. Sie werden die Grundbedürfnisse der Mobilität in der Stadt erfüllen, also zum Beispiel
Fahrten zur Arbeit, zur Uni, zum Kindergarten oder zum Spielkreis am Nachmittag. Sie sind aber nicht
dafür ausgelegt, dass man mit ihnen zweimal im Jahr lange Strecken in den Urlaub fährt. Auf dem
asiatischen Markt sehen wir genau solche Entwicklungen, die zu günstigen Fahrzeugen führen – und
sie werden hier auf den Markt kommen. Die Frage ist, wer dieses Geschäft künftig machen wird.
Stichwort Tata Nano: Der indische Kleinwagen lässt sich für 3000 Euro bauen, und für weitere 3000
bis 5000 Euro kann man im Prinzip sofort ein Elektrofahrzeug mit einer Reichweite von vielleicht 80
Kilometern herstellen. Für den Erfolg solcher Autos werden auch veränderte gesellschaftliche
Strukturen sorgen, denn die Schere zwischen Gering- und Höherverdienenden wird größer. Immer
mehr Menschen, die sich einen Golf, Focus oder Astra nicht mehr leisten können, werden ihre
Mobilitätsansprüche zurückschrauben. Dass jemand ein großes Auto vorhält, das er nur selten wirklich
ausnutzt, wird immer seltener vorkommen.
Dirk Uwe Sauer ist Professor für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik am
Institut für Stromrichtertechnik und elektrische Antriebe (ISEA) der RWTH Aachen. Schwerpunkt
seiner aktuellen Arbeiten ist die Batterietechnik für Mobilitätsanwendungen aller Art. Die
Forschungsprojekte werden in den meisten Fällen in direkter Kooperation oder im Auftrag der
Industrie durchgeführt. Außerdem veranstaltet Sauer Fortbildungsveranstaltungen für
Industriemitarbeiter und Konferenzen.
September 2009
Hintergrund ENERGIE-CHRONIK
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Zu Beginn des 20. Jahrhunderts war noch nicht sicher, ob bei Straßenfahrzeugen dem Elektro- oder
dem Verbrennungsmotor die Zukunft gehören würde: 1906 errichteten die damaligen SiemensSchuckert-Werke in Berlin ein eigenes Werk für die Herstellung von elektrischen Fahrzeugmotoren
und von Fahrzeugen mit Akkumulatorantrieb (Foto). Aber schon 1908 wurde die Produktion teilweise
auf Benzinautos umgestellt und 1911 die Herstellung von Elektroautos ganz aufgegeben.
Das Elektroauto zwischen Batterie, Brennstoffzelle und Hybrid-Antrieb
Das Elektroauto erlebt derzeit einen neuen Schub. Wer in den vergangenen Monaten die
Medien verfolgte, konnte den Eindruck gewinnen, sein Siegeszug habe bereits begonnen.
Beispielsweise ließ sich das Nachrichtenmagazin "Focus" von der BDEW-Chefin Hildegard
Müller versichern, die Stromwirtschaft sei für den zu erwartenden Mehrbedarf durch den
Verbrauch der Elektroautos gerüstet. Und E.ON-Energie-Chef Klaus-Dieter Maubach entwarf
im Gespräch mit der "Frankfurter Allgemeinen" bereits die Vision eines "ausgeklügelten
flächendeckenden Netzes mit intelligenten Anschlüssen", an dem künftig soviele Elektroautos
hängen werden, daß sie mit ihren Batterien die Lastschwankungen des Netzes abpuffern
können.
Ganz schön flott: Mit dem "Tesla" wurde
bewiesen, daß sich rasante Fahrleistungen heute
bereits mit Batterieantrieb erzielen lassen. Mit
rund 100.000 Euro ist er allerdings sehr teuer.
Schon die Ersetzung der Lithium-Ionen-Batterie
nach rund 500 Zyklen kann sich ein Normalverbraucher nicht leisten.
Pressefoto Tesla
Es erschien auch eine ganze Reihe von Fahrberichten, bei denen sich der Leser fragte,
weshalb er noch immer ein benzingetriebenes Gefährt vor der Tür stehen hat. Etwa über den
Elektro-Roadster von Tesla, der mit 250 PS in vier Sekunden von null auf hundert
beschleunigt, eine Höchstgeschwindigkeit von 200 Stundenkilometern erreicht und angeblich
mindestens 240 Kilometer weit fährt. Oder über Fahrzeuge wie den Renault Kangoo Be Bop
Z.E., den Nissan Leaf und den Mitsubishi iMIEV, die eher für normale Geldbeutel gedacht
sind.
Seite 13
Hat die Ära des Elektroautos tatsächlich begonnen? – Wer die Entwicklung auf diesem Gebiet
etwas kennt, vermag die momentane Euphorie nicht so recht zu teilen, denn es gab in den
letzten Jahren zwar graduelle Verbesserungen, aber keine wirklichen Durchbrüche. Das
Grundproblem des Elektroautos – und es handelt sich hier tatsächlich um das einzige
Hindernis, das seinem Siegeszug im Wege steht – ist weiterhin die mobile Stromversorgung.
Weder Batterien noch Brennstoffzellen sind bisher so weit entwickelt, daß ein Elektroauto
technisch und preislich mit dem herkömmlichen Benzinauto konkurrieren könnte.
Deshalb ist an der gegenwärtigen Begeisterung für das Elektroauto sicher vieles nur mediale
Übertreibung. Es wird aber immerhin der Wille sichtbar, der Entwicklung des Elektroantriebs
für Straßenfahrzeuge größere Bedeutung als bisher beizumessen. Alle großen Autohersteller
entwickeln Prototypen und stellen die Serienfertigung in Aussicht. Zwar glaubt keiner, daß
der Verbrennungsmotor bereits ausgedient habe und das herkömmliche Automobil schon in
naher Zukunft vom Elektroauto abgelöst werde. Sie wollen sich aber rechtzeitig die
Technologie sichern, und sei es nur als Nischenanwendung, bevor es andere tun. Das
strategische Kalkül wird dabei beflügelt von der umweltpolitischen Diskussion und der
Aussicht, einen Teil der Entwicklungskosten aus staatlichen Fördertöpfen bestreiten zu
können.
Auch die Energiekonzerne sind lebhaft interessiert. Sie sehen sich bereits in der Rolle des
Lieferanten für den Strom, den die Elektroautos in ihren Batterien speichern und verbrauchen
werden. Wenn sich der Elektroantrieb mit Brennstoffzellen als die günstigere Lösung
erweisen sollte, könnten sie ebenfalls als Energie-Lieferanten auftreten, denn der von den
Brennstoffzellen benötigte Wasserstoff müßte aus Erdgas aufbereitet oder durch Elektrolyse
gewonnen werden.
Elektroantriebe sind Verbrennungsmotoren grundsätzlich überlegen
Wie schon gesagt, ist das einzige echte Problem beim Elektroauto die Stromversorgung, nicht
etwa der Elektroantrieb als solcher. Wenn es das Problem der Stromversorgung nicht gäbe,
würde der Elektroantrieb längst auch die Straßen beherrschen. Denn er hat systembedingte
Vorteile, mit denen Verbrennungsmotoren nicht mithalten können, obwohl sie inzwischen zu
einer bewundernswerten Perfektion entwickelt wurden:
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Der Elektromotor ist sehr leise. Bei höherer Geschwindigkeit überwiegt das Rollgeräusch der
Reifen.
Er erzeugt keinerlei Abgase.
Er ist sehr robust. Bei Drehstrom entfallen mit Schleifbürsten und Kommutator auch die
einzigen relevanten Verschleißteile.
Er entwickelt aus dem Stillstand maximales Drehmoment. Beim Ampelstart hängt deshalb das
Elektroauto jeden gleichstarken "Benziner" ab.
Eine Kupplung als Anfahrhilfe ist nicht erforderlich.
Bei Drehstrom braucht man kein mehrstufiges Getriebe. Der Schalthebel wird also auch
überflüssig.
Sogar das Getriebe kann entfallen, wenn man die Motoren gleich in die Naben integriert.
Beim Bremsen kann der Motor auch als Generator dienen, der Strom erzeugt und die Batterie
füllen hilft.
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Im Oktober 2008 stellte der Porsche-Veredler Ruf eine Elektroversion des Gefährts aus
Zuffenhausen vor, die dem "Tesla" nachempfunden ist: Der Drehstrommotor entwickelt
eine Leistung bis zu 150 Kilowatt (204 PS). Das Fahrzeug beschleunigt in weniger als
sieben Sekunden auf 100 km/h, hat eine Höchstgeschwindigkeit von 225 km/h und soll je
nach Fahrweise eine Reichweite von 250 bis 320 Kilometer ermöglichen. Der Motor ist
mit 40,5 mal 24,1 Zentimeter und 91 Kilo Gewicht eher ein Winzling. Dafür wiegen aber
die Lithium-Ionen-Batterien 550 Kilo und beanspruchen jeden Winkel des ohnehin
platzarmen Gefährts (Grafik links). Nach Angaben von Ruf vertragen sie 3000 Ladezyklen
und können rund 50 Kilowattstunden speichern.
Schon in den Anfängen des Automobils bestach der elektrische Antrieb durch seine Vorteile,
zumal es nur wenig taugliche Straßen gab und Überlandfahrten noch die Ausnahme waren.
1893 stellte Edison mit dem "Electric Runabout" das erste Elektromobil vor, das in großen
Stückzahlen gebaut wurde. An der Wende zum 20. Jahrhundert gab es in den USA mehr
elektrische als benzingetriebene Personenwagen. Auch in Berlin fuhren viele Taxis mit Strom.
Die Batterie wog allerdings zehn Zentner. Die Höchstgeschwindigkeit betrug etwa 30 km/h
und der Aktionsradius endete spätestens bei 70 Kilometern.
Damals waren Elektrofahrzeuge noch auf Gleichstrom angewiesen, wie ihn die Batterie
lieferte. Die moderne Stromrichtertechnik ermöglicht es inzwischen, den Gleichstrom aus
Batterien oder Brennstoffzellen in Wechselstrom beliebiger Frequenz und Spannung
umzuwandeln. Damit sind die Vorteile des Asynchronmotors oder frequenzgesteuerter
Synchronmotoren auch für Elektroautos nutzbar geworden.
Zwei Lösungen für die Stromversorgung: Batterien oder Brennstoffzellen
Aber leider hapert es eben noch immer mit der notwendigen Stromzufuhr. Bei
Schienenfahrzeugen ließ sich das Problem einigermaßen lösen, indem man sie über
Schleifkontakte entlang von Oberleitungen oder besonderen Stromschienen mit elektrischer
Energie versorgte. Dampflokomotiven sind deshalb inzwischen ausgestorben und
dieselbetriebene Schienenenfahrzeuge eher die Ausnahme. Im Straßenverkehr lassen sich
solche Oberleitungssysteme dagegen nur ansatzweise verwirklichen. O-Busse sind bis heute
eine Rarität geblieben.
Für den Individualverkehr kam eine Stromversorgung durch Oberleitungen oder
Stromschienen nie in Frage. Eine induktive Energieübertragung oder andere berührungsfreie
Techniken bleiben vorerst Zukunftsmusik. Es führt deshalb kein Weg daran vorbei, den
benötigten Strom an Bord des Fahrzeugs selbst zu erzeugen. Beispielsweise könnte man ein
Art von dieselelektrischem Antrieb realisieren, indem ein Verbrennungsmotor einen
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Generator antreibt, der wiederum den Elektromotor speist. Tatsächlich spielt dieses Konzept
bei der Konstruktion von sogenannten Hybrid-Fahrzeugen eine Rolle. Zur Grundidee eines
durchweg leisen und abgasfreien Elektroautos, das seinen Strombedarf auch aus erneuerbaren
Energien zu decken vermag, paßt es aber nicht so recht.
Es gibt deshalb momentan nur zwei gangbare Wege, ein Elektroauto unabhängig von externen
Stromquellen in Fahrt zu bringen, und beide führen über die Elektrochemie: Im einen Fall
sind dies Akkumulatoren, die aus externen Stromquellen aufgeladen werden und die
gespeicherte Energie wiederum in Form von Strom an den Elektromotor es Fahrzeugs
abgeben. Im anderen Fall wird die elektrochemische Energieumwandlung durch sogenanne
Brennstoffzellen bewirkt, die als "tertiäre Batterien" ganz ähnlich funktionieren, aber den
Strom unmittelbar aus der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff erzeugen. Der
Energievorrat braucht dabei nicht unbedingt in Form von Wasserstoff mitgeführt zu werden.
Es könnte auch Erdgas oder ein anderer Kohlenwasserstoff sein.
Beide Systeme haben ihre Vor- und Nachteile. Gemeinsam ist ihnen, daß sie beim
gegenwärtigen Entwicklungsstand noch keine befriedigenden Lösungen bieten, um das
Elektroauto wirklich konkurrenzfähig zu machen gegenüber Fahrzeugen mit
Verbrennungsmotor. Beide Arten von elektrochemischen Energiewandlern sind größtenteils
noch unausgereift und lassen viele Wünsche offen. Hinzu sind beide Systeme bisher noch
enorm teuer. Zum Beispiel kostet bei einem leistungsfähigen Elektroauto allein der
Batteriesatz soviel wie ein Klein- oder Mittelklassewagen.
Als aussichtsreichster Akku gilt derzeit die Lithium-Ionen-Batterie
So stellt sich die Stromwirtschaft die Zukunft des Elektroautos am liebsten vor: Die Fahrzeuge
verfügen über Batterien als "Tank" und laden diese mit Strom aus dem Netz auf.
Pressefoto RWE
Bis Ende des 20. Jahrhunderts wurden für Elektrofahrzeuge fast ausschließlich Blei-Akkus
verwendet. Diese robusten und billigen Akkumulatoren bieten eine jahrzehntelang erprobte
Technik und werden wohl auch künftig dort ihren Platz behalten, wo es mehr auf die
Leistungs- als auf die Energiedichte ankommt. In Autos mit Verbrennungsmotor besorgen
deshalb noch immer Blei-Akkus die schwere Arbeit des Anlassens. Außerdem liefern sie den
Strom für Zündung, Licht, Scheibenwischer, Radio, Klimaanlage, Fensterheber und andere
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Techniken. Ohne Strom und allerlei elektrische Hilfsantriebe läuft auch beim herkömmlichen
Auto nichts.
Wenn Gewicht, Platzbedarf und Kosten keine Rolle spielen, lassen sich durch
Zusammenschaltung von Blei-Akkumulatoren fast beliebige Stromstärken und Spannungen
erzielen. Eine solche Situation gab es beispielsweise im früheren Westberlin, das als "Insel"
inmitten der DDR vom westdeutschen Verbundnetz abgeschnitten war und seine
Stromversorgung selbständig organisieren mußte. Für den Ausgleich von kurzfristigen
Schwankungen zwischen Erzeugung und Nachfrage unterhielt das Verbundunternehmen
Bewag damals eine gigantische Akkumulatoren-Anlage, die mit einer Leistung von 17
Megawatt die Frequenzhaltung unterstützen konnte.
Für den Antrieb von Straßenfahrzeugen taugen Blei-Akkumulatoren dagegen weniger. Ihre
Energiedichte pro Masse oder Volumen ist einfach zu gering, um mit der Energiedichte eines
gefüllten Benzintanks konkurrieren zu können. Sie liefern nur etwa 30 Wattstunden pro
Kilogramm Bleigewicht. Für eine Kilowattstunde sind also fast dreißig Kilo erforderlich. Die
Stromlieferung solcher Blei-Akkumulatoren reicht vielleicht noch aus, um Elektrokarren oder
ähnliche Fahrzeuge über kurze Distanzen bewegen zu können. In den Anfängen des
Automobils mochte das genügen. Die Ansprüche an moderne Personenwagens sind aber
wesentlich höher. Gewicht und Volumen der erforderlichen Akkumulatoren nehmen dann so
zu, daß aus dem Personen- oder Lieferwagen eher ein bleischwerer Batterietransporter wird.
Inzwischen ist es gelungen, verschiedene andere Akkumulatoren zu entwickeln, die eine
höhere Energiedichte besitzen und deshalb weniger Gewicht bzw. Platz pro Kilowattstunde
beanspruchen. Zu nennen ist hier vor allem die Lithium-Ionen-Batterie, auf die heute die
meisten Entwickler von Elektroautos setzen. Außerdem gab und gibt es Versuche mit den
Kombinationen Eisen-Nickel, Nickel-Kadmium, Natrium-Schwefel, Natrium-Nickelchlorid
oder Nickel-Metallhydrid. Alle diese Akkumulatoren sind dem herkömmlichen Blei-Akku an
Energiedichte überlegen. Sie bedeuten aber noch keinen grundsätzlichen Durchbruch, weil sie
trotz aller Verbesserungen noch immer zu schwer und zu voluminös sind, um es mit der
Energiedichte eines gefüllten Benzintanks aufnehmen zu können. Hinzu kommen je nach
Batterietyp zusätzliche Probleme wie zu geringe Leistungsdichte, mangelnde
Zyklenfestigkeit, notwendige Kühlung oder erhöhte Brandgefahr. Zum Beispiel verfügen
Lithium-Ionen-Batterien zwar über eine erheblich größere Energiedichte als Blei-Batterien,
sind diesen aber bei der kurzzeitig aktivierbaren Leistung unterlegen, was man durch
Schaltungen mit sogenannten Super-Kondensatoren auszugleichen versucht.
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Die Brennstoffzelle läßt ebenfalls noch viele Wünsche offen
Daimler-Chef Dieter Zetsche vor einem Mercedes der B-Klasse mit Brennstoffzellenantrieb. Der
Elektromotor entwickelt bis zu 100 Kilowatt und beschleunigt das Fahrzeug in elf Sekunden auf 100
km/h. Die Höchstgeschwindigkeit wird mit 170 km/h angegeben. Der Wasserstoff-Tank, in dem sich
der Kraftstoff unter einem Druck von 700 bar befindet, soll bereits in drei Minuten wieder gefüllt sein.
Pressefoto Daimler
Die andere Möglichkeit der Stromversorgung sind Brennstoffzellen. Diese elektrochemischen
Zellen erzeugen Strom aus Wasserstoff, den sie – je nach Zelltyp – entweder in reiner Form
aus einem Vorratsbehälter beziehen oder per "Reformation" aus Erdgas oder einem anderen
Kohlenwasserstoff gewinnen. Der Energievorrat in Form von Wasserstoff, Erdgas oder
Methanol befindet sich also außerhalb der Zelle, vergleichbar dem Tank eines Benzinautos.
Ein Kilo Erdgas hat fast denselben Brennwert wie ein Kilo Erdöl. Ein Kilo Wasserstoff
verfügt sogar über dreimal soviel Energie. Der Wirkungsgrad der Energieumwandlung ist bei
der Brennstoffzelle wesentlich höher als bei einem Verbrennungsmotor. Die entstehene
Abwärme kann zur Beheizung des Fahrzeugs dienen. Die "Abgase" bestehen lediglich aus
Wasser.
Das hört sich vielversprechend an. Die Entwickler von Brennstoffzellen für Elektrofahrzeuge
stehen aber vor mindestens so großen Problemen wie ihre Kollegen, die das Elektroauto mit
Batterien in Fahrt bringen möchten. Zunächst einmal beanspruchen auch Brennstoffzellen viel
Platz. Zum Beispiel wurde bei dem Brennstoffzellen-Transporter, den Daimler 1994
vorstellte, der Laderaum noch ganz von der Stromversorgungsstechnik ausgefüllt. Vor allem
aber fehlt es den Produkten noch immer an der notwendigen Betriebssicherheit, Haltbarkeit,
Handlichkeit und Preisgünstigkeit für den praktischen Einsatz. Bei der
Polymerelektrolytmembran-Brennstoffzelle (PEMFC), die von der Autoindustrie wegen ihrer
sonstigen Vorteile favorisiert wird, kann die grundsätzlich mögliche Umwandlung von Erdgas
zu Wasserstoff nicht an Bord des Fahrzeuges erfolgen. Sie stellt nämlich sehr hohe
Anforderungen an die Reinheit des Wasserstoffs, die im mobilen Einsatz nicht erfüllt werden
können. Die Versuche mit Methanol (000919) haben anscheinend auch nicht den erhofften
Erfolg gebracht. Daimler und andere Autokonzerne haben jedenfalls im September 2009 die
Initiative "H2 Mobility" gestartet, die den Aufbau eines flächendeckenden
Wasserstofftankstellennetzes vorantreiben soll (090905).
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Die Wasserstoff-Versorgung wirft zusätzliche Probleme auf
Zu den eigentlichen Problemen mit der Brennstoffzelle kommen somit noch die
beträchtlichen Schwierigkeiten bei der Versorgung der Fahrzeuge mit Wasserstoff. Dieser ist
zwar das häufigste Element im Weltall, existiert aber wegen seiner Reaktionsfreudigkeit
praktisch nur in gebundener Form. Um ihn aus diesen Verbindungen zu lösen - etwas aus Gas
oder Öl - muß mehr Energie aufgewendet werden als der Wasserstoff hinterher wieder
abzugeben vermag. Noch höher sind die Umwandlungsverluste, wenn er per Elektrolyse
erzeugt wird, weil schon bei der Stromerzeugung erhebliche Verluste auftreten. Wasserstoff
ist also kein originärer Energielieferant, sondern ein künstlich erzeugter Energieträger.
Seine Verwendung für die Stromerzeugung ist eigentlich unsinnig, weil sich die Energie
für seine Herstellung besser auf andere Weise in Strom verwandeln ließe. Sie ist lediglich
dann zu rechtfertigen, wenn – wie beim Elektroauto – eine ausreichende Stromversorgung auf
andere Weise nicht möglich ist.
Wasserstoff wird bereits in großen Mengen als Chemie-Rohstoff verwendet. Erzeugung,
Transport und Anwendung sind jahrzehntelang erprobte Technik. Dennoch läßt er sich bei
weitem nicht so einfach handhaben wie etwa Benzin. Seine Reaktionsfreudigkeit mit
Sauerstoff und die sich daraus ergebende Explosionsgefahr ist noch das kleinere Problem. Um
ihn in eine einigermaßen handliche Form zu bringen - etwas als Energievorrat an Bord eines
Fahrzeuges – muß er unter starkem Druck in Stahlflaschen gepreßt oder bei minus 253 Grad
Celsius verflüssigt und in wärmegedämmten Behältern gespeichert werden. Beides erfordert
zusätzlichen Energieaufwand und erheblich höheren Platzbedarf als bei einem Benzintank.
Die Verflüssigung beansprucht sogar etwa ein Viertel des Energieinhalts. Vergleichsweise
kompliziert ist auch das Betanken der Fahrzeuge.
Der Aufbau eines Netzes von Wasserstoff-Tankstellen soll übrigens nicht nur der Versorgung
von Fahrzeugen mit Brennstoffzellen dienen. Solche Tankstellen könnten zugleich einer
neuen Generation von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor den Weg bereiten, die mit
Wasserstoff statt mit Benzin fahren und deshalb abgasfrei sind. In Japan arbeitet Mazda an
solchen Fahrzeugen, in Deutschland BMW. Die Umstellung des Verbrennungsmotors auf
Wasserstoff bereitet keine Schwierigkeiten. Eine große Hürde stellt aber die ganze Peripherie
dar, die zur Versorgung der Fahrzeuge mit Wasserstoff aufgebaut werden muß.
Vorerst haben Hybrid-Autos die größten Chancen
In der neuesten Version, die
jetzt auf der Frankfurter
Automobilausstellung gezeigt
wurde, kann der "Prius"
zusätzlich aus der Steckdose
aufgetankt werden. Ferner ist
das Hybrid-Fahrzeug von
Toyota nun in der Lage, etwa 20
Kilometer weit nur mit Batterie
zu fahren.
Pressefoto Toyota
Wegen der skizzierten
Probleme mit Batterien und Brennstoffzellen ist nicht zu erwarten, daß die herkömmlichen
Seite 19
Fahrzeuge schon in Kürze von reinen Elektroautos abgelöst oder in größerem Umfang
verdrängt werden. Daran ändern auch allerlei Behelfslösungen nichts. Beispielsweise der
Vorschlag, das Elektroauto zunächst mal für Kurz- und Pendlerstrecken einzusetzen, für die
der Aktionsradius ausreichend ist. Oder die Vermeidung von stundenlangen Aufladezeiten
durch Austausch des leeren Akkus gegen einen vollen. Zu teuer bleibt die Sache allemal.
Hinzu machen sämtliche Akkumulatoren nach einer bestimmten Zeit oder Zyklenzahl
schlapp, wie jeder Autofahrer aus leidvoller Erfahrung mit dem normalen Blei-Akku weiß.
Der Tesla-Fahrer steht dann vor der Wahl, ob er seinem elektrischen Flitzer einen neuen
Batteriesatz spendiert oder sich für dasselbe Geld einen Sportwagen mit Verbrennungsmotor
kauft...
Die größte Chance haben deshalb momentan sogenannte Hybrid-Fahrzeuge, die Elektro- und
Verbrennungsmotor in unterschiedlicher Weise kombinieren. Der Verbrennungsmotor kann
beispielsweise als Hauptantrieb dienen, während der Elektromotor nur in der Stadt oder an
anderen Stellen einspringt, wo Geräuscharmut und Abgasfreiheit gefragt sind. Er kann aber
auch als Hilfsantrieb konzipiert sein, wenn die Batterie leer ist, um das Fahrzeug mindestens
bis zur nächsten Steckdose zu bringen. Ferner stehen die Konstrukteure vor der Entscheidung,
ob sie beide Antriebe direkt und unabhängig voneinander auf die Achsen wirken lassen
wollen oder ob sie den Verbrennungsmotor mit einem Generator koppeln, der anstelle von
Batterie und Brennstoffzelle die Versorgung des Elektromotors übernehmen kann.
Solche Hybrid-Autos sind in letzter Zeit vor allem in Japan entwickelt worden und haben mit
ihrem Erfolg weltweit die anderen Hersteller aufgeschreckt. Die Stromwirtschaft übrigens
auch, denn an einer Konzeption, wie sie dem "Prius" von Toyota zugrundeliegt, können
allenfalls die Mineralölkonzerne verdienen: Dieses Auto fährt zwar auch mit einem
Elektromotor, den notwendigen Strom liefert aber ein normaler Verbrennungsmotor, der je
nach Bedarf ein- oder abgeschaltet wird. Seit Beginn der Serienfertigung vor zwölf Jahren
wurden vom "Prius" 1,2 Millionen Stück verkauft. Toyota beherrscht damit den Markt der
Hybrid-Fahrzeuge zu 80 Prozent. Zur Zeit bietet der japanische Hersteller sein Erfolgsmodell
in der dritten Version für etwa 25.000 Euro an und baut davon monatlich 50.000 Stück.
Anfang der neunziger Jahre gab es schon einmal eine Elektroauto-Euphorie
Dabei waren es nicht die Japaner, die das Hybrid-Fahrzeug erfunden haben. Deutsche
Hersteller experimentierten schon in den siebziger Jahren sowohl mit reinen Elektroautos als
auch mit Hybridfahrzeugen. Und schon zu Anfang der neunziger Jahre herrschte eine ähnliche
Aufbruchstimmung wie heute. Damals war es vor allem die Stromwirtschaft, die das
Elektroauto in Fahrt bringen wollte. Es gab auch schon eine ganze Palette von Fahrzeugen zu
kaufen. Zum Beispiel bot VW den "Golf-CitySTROMer" zum Preis von 70.000 Mark an
(später waren es noch 60.000 bzw. 50.000 Mark).
Ein entscheidender Anstoß für den weltweiten Bau von Elektroautos kam damals vom USBundesstaat Kalifornien, der den Autoherstellern vorschreiben wollte, daß ab 1998
mindestens zwei Prozent ihres Absatzes aus abgasfreien Fahrzeugen zu bestehen habe. Es
schien nur eine Frage der Zeit zu sein, bis auch andere US-Bundesstaaten nachziehen würden
(940514). In der Folge wurden diese Vorgaben mehrfach verändert und abgeschwächt. Der
damals von den USA ausgehende Impuls machte immerhin deutlich, wie wichtig die Setzung
politischer Rahmenbedingungen ist, um die technisch-wirtschaftliche Entwicklung in eine
bestimmte Richtung zu lenken.
Seite 20
Die damaligen Elektroautos waren allerdings meistens nicht von Grund auf neu konzipiert,
sondern Benzinfahrzeuge, die man auf Elektroantrieb umgerüstet hatte. Den Strom bezogen
sie fast durchweg aus Blei-Batterien (Blei-Säure oder Blei-Gel). Entsprechend bescheiden
waren die Fahrleistungen und vor allem die Distanz, die damit zurückgelegt werden konnte.
So speiste beim "Golf-CitySTROMer" die Blei-Gel-Batterie einen Drehstrom-Synchronmotor
mit einer Leistung von 18 Kilowatt. Die maximale Reichweite im Stadtbetrieb wurde mit 75
Kilometern angegeben, die Höchstgeschwindigkeit mit 100 km/h. Um die Batterie zu
schonen, war eine Dieselheizung eingebaut.
In der Regel verfügten die angebotenen Fahrzeuge nicht einmal über eine allgemeine
Betriebserlaubnis. Der wagemutige Käufer mußte sein Fahrzeug einzeln genehmigen lassen.
Zusätzlich zum hohen Preis des fahrbaren Untersatzes nahm er eine sehr eingeschränkte
Nutzbarkeit in Kauf. Ferner riskierte er, bei der Beschaffung eines neuen Akkus oder anderer
Ersatzteile im Stich gelassen zu werden.
Enttäuschendes Ergebnis bei Langzeitversuch
Bei einem Langzeitversuch mit 60 Elektrofahrzeugen, der von 1992 bis 1996 im Auftrag des
Bundesforschungsministeriums auf der Insel Rügen durchgeführt wurde, waren die Fahrzeuge
meistens nicht einsatzfähig (930718). Laut abschließendem Befund eigneten sie sich allenfalls
als "Nischenfahrzeuge". Noch schlimmer: Unter Berücksichtigung ihres Verbrauchs und der
Emissionen bei der Stromerzeugung waren sie sogar ökologisch ungünstiger als der
konventionelle Antrieb mit Verbrennungsmotor (970217).
Die Hoffnung der Stromwirtschaft, sich mit dem Elektroauto einen neuen Absatzmarkt zu
erschließen, war unter diesen Umständen eine Illusion. Da half es auch nichts, daß RWE oder
das damalige Badenwerk der technischen Innovation nachzuhelfen versuchten (940224). Das
Elektroauto bot beim damaligen Entwicklungsstand keine ernsthafte Alternative zum
benzingetriebenen Auto. Hinzu hatte nun auch sein Image als umweltfreundliches Vehikel
gelitten. Gerade in umweltbewußten Kreisen galten Elektroautos fortan als Trojanisches Pferd
der Stromwirtschaft zur Ankurbelung ihres Geschäfts bzw. als "rollende
Nachtspeicherheizung".
Vermutlich wurde damals die Entwicklung von Hybrid-Autos nicht ernsthaft genug betrieben,
weil die Automobilhersteller ihre Vehikel auch so los wurden und die Stromwirtschaft
tatsächlich nur an batteriebetriebenen Fahrzeugen als "rollende Nachtspeicherheizung"
interessiert war. Jedenfalls verpuffte der anfängliche Elan in der zweiten Hälfte der neunziger
Jahre – mit Ausnahme der Japaner, die bald darauf den "Prius" präsentierten. in Deutschland
beschränkten sich Elektroautos dagegen weiterhin auf traditionelle Nischen wie Golfkarren,
Hubstapler, Lieferwägelchen oder Behindertenfahrzeuge. Gelegentlich konnte man auf den
Straßen vielleicht noch den einsitzigen "City-El" aus Dänemark sehen, der mit seiner
Leichtbauweise auf drei Rädern und einer Motorleistung von 2,5 kW eher ein überdachter
Motorroller als ein Auto ist. Ansonsten reüssierte der Elektroantrieb allenfalls bei Fahrrädern.
Aber nun soll sich alles wenden: Mehr als ein Jahrzehnt nach dem enttäuschenden Ergebnis
des Langzeitversuchs auf Rügen unternehmen Automobilindustrie und Energiewirtschaft neue
Anstrengungen, um das Elektroauto doch noch in Fahrt zu bringen. Als Stimulator und
Geldgeber tritt der Staat auf, der sich mit dem Konjunkturpaket II ohnehin die Spendierhosen
angezogen hat und eine gute Gelegenheit sieht, etwas für die Förderung von Wirtschaft,
Umwelt und Forschung zu tun. Schon in den Eckpunkten ihres Integrierten Energie- und
Seite 21
Klimaprogramm vom 5. Dezember 2007 hatte die Bundesregierung ein ganzes Kapitel der
"Elektromoblität" gewidmet. Bald darauf startete sie ein Nationales Innovationsprogramm
Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP), das die Brennstoffzelle für den Antrieb
von Elektroautos marktreif machen soll. Ergänzend dazu folgte jetzt im August 2009 der
Nationale Entwicklungsplan Elektromobilität, der eine konzertierte Strategie von
Wissenschaft, Industrie und Politik vorsieht, um das klassische Elektroauto mit Batterie und
Strombezug aus dem Netz auf ein leistungsfähigeres technologisches Niveau zu bringen.
Man setzt also dort wieder an, wo man in den neunziger Jahren den Rückzug angetreten hatte,
nur auf dem etwas höheren Niveau, das inzwischen durch Fortschritte bei der Entwicklung
von Batterien und Brennstoffzellen erreicht wurde. Zugleich besteht die Gefahr, denselben
Fehler wieder zu machen, indem mit viel Aufwand ein Produkt propagiert wird, das technisch
wie preislich eben doch nicht konkurrenzfähig ist. Es klingt leicht komisch, wenn die
Stromwirtschaft versichert, daß genug Strom für den erwarteten Siegeszug des
batteriegespeisten Elektroautos vorhanden sei. Denn ein wirklicher Durchbruch zur
Marktreife von reinen Elektroautos mit Batterien oder Brennstoffzellen ist noch immer nicht
in Sicht. Dennoch rechnet die Bundesregierung damit, daß 2020 eine Million Elektroautos auf
deutschen Straßen fahren werden. RWE geht sogar von 2,5 Millionen und Siemens von 4,5
Millionen aus. Aufgrund des gegenwärtigen Stands der Technik können damit eigentlich nur
Hybride gemeint sein, die zwar auch einen Elektromotor haben, aber weiterhin einen
Verbrennungsmotor benötigen.
Links (intern)
zu Elektroautos allgemein:
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Bund fördert Entwicklung von Elektroautos mit 500 Millionen Euro (090310)
Führende Großunternehmen setzen auf Brennstoffzellen-Fahrzeuge mit Methanol (000919)
Kontroverse um Ergebnis des Langzeitversuchs mit Elektroautos auf der Insel Rügen
(970217)
Kalifornien hält an Verpflichtung zur Einführung von Elektroautos fest (940514)
Daimler-Benz stellt Elektroauto mit Brennstoffzelle vor (940414)
Linearmotor für Elektroautos entwickelt (940416)
Post und Badenwerk erproben Elektroautos mit Zink-Luft-Batterie (940224)
Elektroautos: Pannen auf Rügen – Neue Batterien in der Entwicklung (930718)
Kontroverse um Umweltfreundlichkeit von Elektroautos (930424)
Rahmenabkommen mit der EDF: Franzosen bauen Elektroautos in Serie (920811)
speziell zur Brennstoffzelle:
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RWE beteiligt sich an "Hot Module"-Brennstoffzelle von MTU (030717)
EnBW will Brennstoffzellen für Hausversorgung anbieten (010220)
EnBW und EDF erproben Hochtemperatur-Brennstoffzelle (001120)
Führende Großunternehmen setzen auf Brennstoffzellen-Fahrzeuge mit Methanol (000919)
Siemens und RWE Energie erproben Hochtemperatur-Brennstoffzellen (990740)
Wasserstoff eignet sich nur für spezielle Zwecke als Energieträger (981124)
Fünf Energieversorger erproben gemeinsam stationäre PEM-Brennstoffzelle von Ballard (980723)
Brennstoffzelle speist ins Netz ein (940415)
Daimler-Benz stellt Elektroauto mit Brennstoffzelle vor (940414)
HEAG testet Brennstoffzellen-Aggregat (930423)
•
Energie-Wissen: "Brennstoffzellen - Strom aus Wasserstoff und Sauerstoff"
Seite 22
Reports aus http://www.efcf.com/reports/
Linkliste
Für die PDF-Version aufs PDF-ICON klicken
English Texts:
E24
Alternative Energy Conversion
Ulf Bossel
World Academy of Ceramics, Forum 2008, Chianciano / Italy
July 2008
E23
Sustainability and Energy
Ulf Bossel
October 2007
E22
Phenomena, Facts and Physics of a Sustainable Energy Future
Ulf Bossel
Presentation at the European Sustainable Energy Forum
3 July 2007, Lucerne / Switzerland
E21
Does a Hydrogen Economy Make Sense?
Ulf Bossel
Proceedings of the IEEE
October 2006, pp. 1826-1836
E20
Cost-Efficient Passive Houses in a Central European Climate
Wolfgang Feist
Passive House Institute, Darmstadt, Germany
E19
Viable and Sustainable Energy Strategies Grounded on Source-to-Service
Analyses: A Perspective of the Role of Fuel Cells in Transportation
Jan H. J. Thijssen
Presented a the Lucerne Fuel Cell Forum 2004
E18
Wind-to-Wheel Energy Assessment
Patrick Mazza and Roel Hammerschlag
Presented at the Lucerne Fuel Cell Forum 2005
E17
On the Way to a Sustainable Energy Future
Ulf Bossel
Invited Paper, Intelec '05, Sept. 18 – 22, 2005 Berlin
Please download, present, distribute, and discuss
PDF of E16
E16
On the Way to a Sustainable Energy Future (PowerPoint Presentation, 5 MB)
Ulf Bossel
Please download, present, distribute, and discuss
E15
On the Way to a Sustainable Energy Future (Text)
Ulf Bossel
E14
Thermodynamic Analysis of Compressed Air Vehicle Propulsion
Ulf Bossel
European Fuel Cell Forum, revised version of April 2, 2009
E13
Does a Hydrogen Economy Make Sense?
Ulf Bossel
European Fuel Cell Forum, 7 April 2005
E12
Response to the LBST Comments on the Hydrogen Economy Paper
Ulf Bossel, Baldur Eliasson and Gordon Taylor
E11
The Hydrogen "Illusion"
Ulf Bossel
Featured article in "COSSP Cogeneration & On-Site Power Production"
March-April 2004
Seite 23
E10
Well-to-Wheel Studies, Heating Values, and the Energy Conservation
Principle
Ulf Bossel
European Fuel Cell Forum, 22 October 2003
E09
The World Needs a Sustainable Energy Economy, not a Hydrogen Economy
Ulf Bossel
E08
The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak?
Final Report of 15 April 2003 with foreword
European Fuel Cell Forum, 26 February 2005
E07
Is the Hydrogen Lobby Getting Nervous?
Ulf Bossel
A reply to "The Hydrogen Economy Has No Alternative" by T. Nejat Veziroglu
(Opinion, Hydrogen & Fuel Cell Letters, October 2003)
E06
We Need a Renewable Energy Economy, not a Hydrogen Economy
Ulf Bossel
Opinion, Hydrogen & Fuel Cell Letters, September 2003
E05
The Physics of the Hydrogen Economy
Ulf Bossel
European Fuel Cell News, Volume 10, No. 2, July 2003
E04
Efficiency of Hydrogen PEFC, Diesel-SOFC-Hybrid and Battery Electric
Vehicles
Ulf Bossel
European Fuel Cell Forum, 15 July 2003
E03
Hydrogen Energy and Fuel Cells – a Vision of our Future
Comments on the draft document of the European Commission
Ulf Bossel and Gordon Taylor
European Fuel Cell Forum, 17 April 2003
E02
The Future of the Hydrogen Economy: Bright or Bleak?
Final Report
European Fuel Cell Forum, 15 April 2003, revised 26 February 2005
E01
Solid Oxide Fuel Cells for Transportation
Ulf Bossel, Proceedings of the 3rd European SOFC Forum (Philippe Stevens, ed.),
Nantes / France, 2-5 June 1998
Herten Erleben (Wasserstofflinks)
http://www.herten-erleben.de/cont_30_10/pdf/he30-2010_20_thema01_s11.pdf
http://www.herten-erleben.de/cont_30_10/pdf/he30-2010_22_wasserstoff02_s14+15.pdf
Seite 24
14.3.2010
H.F.B.
ENERGIE IM WANDEL
Zusammenfassung aus http://energieimwandel.de/ | Joachim Jürgens
Informationskampagne zu den Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologien
Herzlich Willkommen im Wasserstoff- und Brennstoffzellenland Deutschland!
Unter dem Motto „Energie im Wandel“ informieren von Februar bis Mai 2010
Unternehmen, Forschungsinstitutionen und Verbände der Wasserstoff- und
Brennstoffzellenbranche mit Aktionen in ganz Deutschland über
Schlüsseltechnologien der Gegenwart und Zukunft.
Welt im Umbruch – Auf dem Weg zur umweltfreundlichen Energiewirtschaft.
Der begrenzte Vorrat an Erdöl, Erdgas und Kohle und die Sorge um das globale Klima haben weltweit
zu einem Umdenken und Umlenken in der Energiepolitik geführt. Die Welt befindet sich auf dem Weg
zu einer nachhaltigen Energieversorgung. Wasserstoff und Brennstoffzellen werden eine wichtige Rolle
in der Energie- und Verkehrsinfrastruktur von morgen spielen.
Zukunft beginnt heute! Vielfalt der Technologien erleben.
Wie werden die Autos von morgen angetrieben? Wie funktioniert eine saubere Energieversorgung in
den eigenen vier Wänden? Flugzeuge mit Wasserstoff- oder Handys mit Brennstoffzellenantrieb? Die
Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien im Alltag ist
beeindruckend und vielen Menschen in Deutschland nicht bekannt. „Energie im Wandel“ soll dazu
beitragen, Wissen über Technologien zu vermitteln, die schon bald selbstverständlicher Teil unseres
Lebens sein könnten.
Power für den Standort Deutschland! Erfolg auf den Märkten von morgen.
Deutsche Unternehmen und Forschungsinstitute stehen in den Bereichen Wasserstoff und
Brennstoffzelle in Europa an der Spitze und weltweit in der Spitzengruppe, gemeinsam mit den USA,
Japan, Korea und China. Energieversorgung und Verkehr, die Schlüsselmärkte der Gegenwart, werden
auch die der Zukunft sein. Die entscheidende Frage dabei ist: Kommt die Technologie aus Deutschland
– oder nach Deutschland? „Energie im Wandel“ soll in der Bevölkerung, aber auch bei Politik und
Medien ein Bewusstsein schaffen für die Bedeutung der Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologien
am Standort Deutschland.
Hintergrund
Die bundesweite Kampagne ist auf Initiative der EnergieAgentur.NRW und der Nationalen
Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW) ins Leben gerufen worden. Sie
startet in Berlin und macht im gesamten Bundesgebiet Halt. Ihr Finale erreicht sie in NordrheinWestfalen, einer der führenden Wasserstoffregionen Europas, die vom 16. bis 21. Mai 2010 Gastgeber
der 18. Welt-Wasserstoffkonferenz (WHEC) ist.
“So stelle ich mir die Zukunft vor!”
Grußwort vom Bundesverkehrsminister Dr. Peter Ramsauer
zu “Energie im Wandel”
Bundesminister Dr. Peter Ramsauer
Quelle: www.peter-ramsauer.de
Emissionsfreie Brennstoffzellenautos mit mehr als 400 Kilometern Reichweite
pro Wasserstofftankfüllung. Kleine Brennstoffzellenkraftwerke für Warmwasser
und Heizung im eigenen Keller. Und das alles möglichst aus deutscher
Produktion. So stelle ich mir die Zukunft vor!
Der Klimawandel ist eine riesige industriepolitische Herausforderung. Er bietet für unsere heimischen
Unternehmen aber auch Chancen. Die Exportnation Deutschland kann zum weltweiten Leitmarkt für
Elektromobilität werden. Neben der Batterie spielt die Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
eine zentrale Rolle für die Mobilität und Energieversorgung von morgen. Hier sind die deutschen
Unternehmen Weltspitze. Diese Position wollen wir ausbauen. Dazu braucht es Akzeptanz in der
Bevölkerung. Die Branche erhält aber noch nicht die öffentliche Aufmerksamkeit, die ihrer Stellung im
internationalen Wettbewerb und ihrer Bedeutung für den Standort Deutschland gerecht wird.
Mit der Kampagne „Energie im Wandel – Willkommen im Wasserstoff- und Brennstoffzellenland“
wollen wir das ändern. Für „Energie im Wandel“ öffnen unsere Unternehmen ihre Türen. Ich lade alle
interessierten Bürgerinnen und Bürger ein, die Veranstaltungen der Kampagne in ihrer Region zu
besuchen. Machen Sie sich selbst ein Bild vom Stand der Technik in der faszinierenden Zukunftswelt
von Wasserstoff und Brennstoffzelle.
Die Kampagneninitiatoren
EnergieAgentur.NRW
Die EnergieAgentur.NRW arbeitet im Auftrag der Landesregierung von Nordrhein-Westfalen als
operative Plattform mit breiter Kompetenz im Energiebereich: von der Energieforschung, technischen
Entwicklung, Demonstration und Markteinführung über die Energieberatung bis hin zur beruflichen
Weiterbildung. In Zeiten hoher Energiepreise gilt es mehr denn je, die Entwicklung von innovativen
Energietechnologien in NRW zu forcieren und von neutraler Seite Wege aufzuzeigen, wie
Unternehmen, Kommunen und Privatleute ökonomischer mit Energie umgehen oder erneuerbare
Energien sinnvoll einsetzen können.
Die EnergieAgentur.NRW managt das Cluster EnergieWirtschaft „EnergieRegion.NRW“
(www.energieregion.nrw.de) und das Cluster EnergieForschung „CEF.NRW“ (www.cef.nrw.de).
Darüber hinaus werden von der EnergieAgentur.NRW Energieberatungsleistungen in Form von Initialund Contractingberatungen für Unternehmen und Verwaltungen sowie Informations- und
Weiterbildungsangebote für Fach- und Privatleute angeboten. Auch die Schulungen des
Nutzerverhaltens gehören zum Aufgabenbereich.
Weitere Informationen zur EnergieAgentur.NRW finden Sie unter:
Kurzinfo EnergieAgentur.NRW
http://www.energieagentur.nrw.de/
Informationen zum Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff der EnergieAgentur.NRW finden Sie
unter:
http://www.brennstoffzelle-nrw.de/
Kontakt:
Dr. Andreas Ziolek
Koordinator Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW
c/o EnergieAgentur.NRW
Haroldstr. 4
40213 Düsseldorf
Telefon: 0211 / 86642-20
[email protected]
NOW GmbH
Die NOW GmbH Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie wurde 2008
gegründet. Sie koordiniert und steuert Marktvorbereitungsprogramme für Produkte und Anwendungen
aus dem Technologiefeld Wasserstoff, Brennstoffzelle und batterieelektrische Antriebe. Im Einzelnen
ist die NOW verantwortlich für die Umsetzung der Programme
- Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) und
- Modellregionen Elektromobilität.
Die NOW ist eine Bundesgesellschaft. Hundertprozentiger Eigner ist die Bundesregierung, vertreten
durch das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS).
Weitere Informationen zur NOW finden Sie unter: http://now-gmbh.de/
Kontakt:
Geschäftsführer: Dr. Klaus Bonhoff
Kontakt über Tilman Wilhelm
NOW GmbH
Fasanenstr. 5
10623 Berlin
Telefon: (030) 311 61 16-15
[email protected]
Kampagne Partneraktionen Technologie Presse
Partneraktionen
WIND-projekt Ingenieur- und Projektentwicklungsgesellschaft
mbH
Workshop und Ausstellung “Energietechnologien in M-V”
Als Initiatoren und Veranstalter laden die Wasserstofftechnologie-Initiative Mecklenburg-Vorpommern
e.V., die enerday GmbH, Neubrandenburg, das Leibniz Institut für Katalyse e.V., Rostock und das
Enterprise Europe Network Mecklenburg-Vorpommern zu einem Workshop unter dem Titel
“Energietechnologien in M-V”. Neben Fachvorträgen werden Unternehmen und Hochschulen ihre
Produkte, Projekte, Dienstleistungen und Forschungsergebnisse in einer kleinen Ausstellung
präsentieren.
Die WIND-projekt GmbH präsentiert in diesem Rahmen ein Plakat zum Vorhaben RH2Werder/Kessin/Altentreptow (RH2-WKA) und führt ein funktionstüchtiges Modell zur Funktionsweise
von Wind-Wasserstoff-Systemen allgemein vor.
Partner:
tba
Wo:
Leibniz-Institut für Katalyse e. V.
Albert-Einstein-Straße 29a
18059 Rostock
Wann:
24.03.2010, 17:00 Uhr
»mehr
Wasserstofftechnologie-Initiative Mecklenburg-Vorpommern e.
V.
Workshop und Ausstellung “Energietechnologien in M-V”
Als Initiatoren und Veranstalter laden die Wasserstofftechnologie-Initiative Mecklenburg-Vorpommern
e.V., die enerday GmbH, Neubrandenburg, das Leibniz Institut für Katalyse e.V., Rostock und das
Enterprise Europe Network Mecklenburg-Vorpommern zu einem Workshop unter dem Titel
“Energietechnologien in M-V”. Neben Fachvorträgen werden Unternehmen und Hochschulen ihre
Produkte, Projekte, Dienstleistungen und Forschungsergebnisse in einer kleinen Ausstellung
präsentieren.
Partner:
tba
Wo:
Leibniz-Institut für Katalyse e. V.
Albert-Einstein-Straße 29a
18059 Rostock
Wann:
24.03.2010, 17:00 Uhr
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Heliocentris Energiesysteme GmbH
Fortbildungsaktionen und Best Practices
In Berlin, Ulm und Essen führt Heliocentris Fortbildungsveranstaltungen für Professoren und Dozenten
von Universitäten und Hochschulen durch. Innerhalb dieser Veranstaltungen wird ein theoretischer
Einblick in die Brennstoffzellentechnologie geliefert. Anschließend werden an realen
Trainingssystemen Funktionsweisen und Anwendungsgebiete erläutert. Dabei werden die Teilnehmer
direkt durch Experimente und Versuche an den Systemen miteingebunden.
Partner:
WBZU in Ulm
Wo:
1. Veranstaltung: Berlin (im Unternehmen):
Heliocentris Energiesysteme GmbH
Rudower Chaussee 29
12489 Berlin
2. Veranstaltung: Ulm (WBZU)
Weiterbildungszentrum Brennstoffzelle Ulm e.V.
Helmholtzstrasse 6
89081 Ulm
3. Veranstaltung: Essen (WHEC)
MESSE ESSEN GmbH
Norbertstrasse 2
45131 Essen
Wann:
1. Veranstaltung: 26.03.2010
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Elsflether Zentrum für Maritime Forschung GmbH
Schülerprojekt
In Zusammenarbeit mit dem Beluga College wird ein Schülerprojekt zum Thema „Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie in der Schifffahrt“ durchgeführt. Schülerinnen und Schüler werden sich die
innovative Technologie erarbeiten und die Ergebnisse auf Postern präsentieren. Fachlehrer am Beluga
College sowie Mitarbeiter des Elsflether Zentrums für Maritime Forschung und der Abteilung Research
& Innovation der Beluga Shipping GmbH übernehmen die individuelle inhaltliche Betreuung.
Partner:
Elsflether Zentrum für Maritime Forschung GmbH
Wo:
Beluga College
Am Deich 86
28199 Bremen
Wann:
7. Februar – 17. Mai 2010 (Projektlaufzeit)
»mehr
Beluga Shipping GmbH
Schülerprojekt
In Zusammenarbeit mit dem Beluga College wird ein Schülerprojekt zum Thema „Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologie in der Schifffahrt“ durchgeführt. Schülerinnen und Schüler werden sich die
innovative Technologie erarbeiten und die Ergebnisse auf Postern präsentieren. Fachlehrer am Beluga
College sowie Mitarbeiter des Elsflether Zentrums für Maritime Forschung und der Abteilung Research
& Innovation der Beluga Shipping GmbH übernehmen die individuelle inhaltliche Betreuung.
Partner:
Beluga Shipping GmbH
Wo:
Beluga College
Am Deich 86
28199 Bremen
Wann:
7. Februar – 17. Mai 2010 (Projektlaufzeit)
»mehr
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Vorträge und Dauerausstellung
BRENNSTOFFZELLENWOCHEN AM DLR – Vorträge (einstündig) in einem unserer Labors mit
Daueraustellung zum Thema Brennstoffzelle.
Partner:
Wo:
in der Helmholtz-Gemeinschaft
Pfaffenwaldring 38-40
70569 Stuttgart
Wann:
06.04.10-14.05.10 nach vorheriger Anmeldung
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Brennstoffzellen Initiative Sachsen
Im gemischten Doppel zum Erfolg:Brennstoffzellen und Biogas
Partner:
Brennstoffzelleninitiative Sachsen
Wo:
Modell- und Demonstrationsanlage Bioenergie Pöhl
Wann:
08.04.10
»mehr
DWV
1. Aktion: Jahrespressekonferenz
Jahrespressekonferenz mit Dr. Johannes Töpler, Vorsitzender des Vorstands des DWV und Dr. Ulrich
Schmidtchen, Mitglied im Vorstand des DWV, Dr. Klaus Bonhoff, Geschäftsführer der NOW GmbH,
Dr. Joachim Wolf, Mitglied im Vorstand des DWV und Dr. Martin Kleimaier. Die Pressekonferenz gibt
einen Rückblick auf das vergangene Jahr 2009 sowie einen Ausblick auf das Jahr 2010.
2. Aktion: Wasserstoff und Brennstoffzellen in die Schulen – Energietechnik von morgen für den
Nutzer von morgen
Gemeinsam mit der Gesellschaft Deutscher Chemiker e. V. lädt der DWV dazu ein zu diskutieren,
welche Beiträge Schulen im naturwissenschaftlichen Unterricht leisten können, um Schülerinnen und
Schüler mit den Problemen der Brennstoffzellentechnik und ihrer Bedeutung und Anwendung vertraut
zu machen. h-tec beteiligt sich mit dem Workshop “Brenntsoffzellentechnologie im Unterricht”.
Weitere Informationen folgen.
Partner:
Deutscher Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verband e. V.
Wo:
Jahrespressekonferenz:
Tagungszentrum in Haus der Bundespressekonferenz
Schiffbauerdamm 40
10117 Berlin
Wasserstoff und Brennstoffzellen in die Schulen:
Universität Rostock
Wann:
1. Aktion (Jahrespressekonferenz): 18.02.10 um 11:30 Uhr
2. Aktion (Wasserstoff und Brennstoffzellen in die Schulen): 08.04.10
»mehr
H2 Gate
Podiumsdiskussionen und Journalistenworkshops
Im Rahmen von EiW planen NOW und H2gate, eine Reihe von technologieund wirtschaftspolitischen
Podiumsdiskussionen und Journalistenworkshops zu initiieren und gemeinsam mit weiteren Partnern zu
organisieren und zu veranstalten. Die Veranstaltungen finden im Rahmen der BZ-Stammtische (60-80
Teilnehmer) in unterschiedlichen Städten statt.
München am 16.04.2010: In Kooperation mit MTU und SFC.
Emsteck/Niedersachsen am 29.04.2010: In Kooperation mit EWE.
Partner:
tba
Wo:
München, genauer Ort wird noch bekanntgegeben
ZentrumZukunft
Europa-Allee 2 / ecopark
49685 Emstek
Weitere Orte werden noch bekanntgegeben.
Wann:
München: 16.04., 18:00 - 21:00 Uhr
Emstek / Niedersachsen: 29.04., 18:00 Uhr - 21:00
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SFC Smart Fuel Cell AG
Podiumsdiskussionen und Journalistenworkshops
NOW und H2gate laden gemeinsam mit SFC und weiteren Partnern zu einer Reihe von technologieund wirtschaftspolitischen Podiumsdiskussionen und Journalistenworkshops. Die Veranstaltungen
finden im Rahmen der BZ-Stammtische in unterschiedlichen Städten statt.
München am 16.04.2010: In Kooperation mit MTU und SFC.
Emstek/Niedersachsen am 29.04.2010: In Kooperation mit EWE.
Partner:
tba
Wo:
München, genauer Ort wird noch bekanntgegeben
Wann:
16.04., 18:00 - 21:00 Uhr
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Kampagne Partneraktionen Technologie Presse
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Sie haben Fragen rund um die Kampagne "Energie im
Wandel"?
»Nehmen Sie Kontakt mit uns auf!
Manuela Lorber:
(030) 81884-165
Eine Initiative von
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Informationen
Technologie
Wasserstoff und Brennstoffzellen – wertvolle Partner alternativer Energien
Wasserstoff und Brennstoffzellen werden als effiziente Speicher und Wandler von Energie eine
bedeutende Rolle in der Energielandschaft der Zukunft spielen.
Hier finden Sie in Kürze die wichtigsten Informationen zu den Wasserstoff- und
Brennstoffzellentechnologien. Wesentliche Downloads und Links rund um das Thema stehen Ihnen auf
dieser Seite ebenfalls zur Verfügung.
Wasserstoff
Erneuerbare Energien können nur zum Teil direkt in Form von Wärme und Strom genutzt werden, da
zwischen Quelle und Verbrauch oft zeitliche oder räumliche Abstände überbrückt werden müssen. Für
die umfassende Nutzung dieser unerschöpflichen Energiequellen ist deshalb ein speicherfähiger,
transportierbarer und umweltfreundlicher Energieträger notwendig. Wasserstoff erfüllt all diese
Anforderungen: Er ist reichlich vorhanden und kann aus verschiedensten Quellen gewonnen werden; er
kann außerdem große Mengen Energie aufnehmen und wieder abgeben, ohne dass umweltschädliche
Emissionen entstehen. Wasserstoff ist somit ein idealer chemischer Energieträger, der die fossilen
Energieträger Erdgas, Erdöl und Kohle mittelfristig ergänzen und längerfristig sogar ersetzen kann.
Eine ausführliche Einführung zu Eigenschaften und Potenzialen des Wasserstoffs finden Sie in der
Publikation des Deutschen Wasserstoff- und Brennstoffzellenverbandes (DWV) „Wasserstoff. Der neue
Energieträger“.
Brennstoffzellen
Brennstoffzellen sind hoch effiziente und saubere Energiewandler, die chemische Energie unmittelbar
in Strom und Wärme umsetzen. Ihr ungewöhnlich hoher elektrischer Wirkungsgrad macht
Brennstoffzellen zum optimalen Mittel, um die in Wasserstoff gespeicherte Energie wieder nutzbar zu
machen.
Durch ihren unkomplizierten Aufbau können Brennstoffzellen an zahlreiche Anwendungen angepasst
werden und eignen sich für stationäre, mobile und tragbare Anlagen:
- Stationäre Anwendungen: Als Kleinkraftwerke für den Heizungskeller können Brennstoffzellen den
Grundbedarf an Strom und Warmwasser für Ein- oder Mehrfamilienhäuser decken.
- Mobile Anwendungen: In diesem Bereich werden Brennstoffzellen schon seit Langem bei Autos und
Bussen eingesetzt. Erfolgreich erprobt ist die mobile Technologie auch bei der Bordstromversorgung
von Flugzeugen, LKWs und Schiffen. Als „Minikraftwerke“ sind Brennstoffzellen aber auch für die
Stromerzeugung in kleinen elektrischen Geräten wie Mobiltelefonen, Kameras oder Laptops geeignet.
- Tragbare Anwendungen: In diese Kategorie gehören Kleingeneratoren für die Verwendung in Gärten
oder Wohnmobilen, in Notrufsäulen oder Parkscheinautomaten. Derartige Brennstoffzellensysteme
stehen bereits heute kurz vor dem Markteintritt.
Einen Basistext zur Rolle von Wasserstoff und Brennstoffzellen in der Energielandschaft der Zukunft
stellt die DWV zur Verfügung: „Wasserstoff und Brennstoffzellen - Starke Partner erneuerbarer
Energiesysteme“.
H2-Infrastruktur
Die ökonomische und ökologische Bewertung von Wasserstoff für den Straßenverkehr hängt wesentlich
vom Aufbau der notwendigen Infrastruktur ab, das heißt von der Produktion und Distribution des
Wasserstoffs. Für die Produktion gilt, dass Wasserstoff aus einer Vielzahl von Energiequellen
hergestellt werden kann – dazu zählen Erdgas, Kohle, Biomasse, Netzstrom und Windstrom. Zudem
fällt Wasserstoff als Nebenprodukt in der chemischen Industrie an. Wasserstoff aus Wind ist auch im
Sinne des Ausbaus der erneuerbaren Energiequellen ideal. Das Wasserstofftankstellen-Netz muss in
Metropolregionen begonnen und dann landesweit ausgebaut werden. Berlin und Hamburg, aber auch
Stuttgart und Nordrhein-Westfalen sind hier Vorreiter.
Mehr Informationen zur H2-Infrastruktur finden Sie hier..
Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
Das Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) wurde 2008
von der Bundesregierung ins Leben gerufen. Das Gesamtbudget des Innovationsprogramms beträgt 1,4
Milliarden Euro, die jeweils zur Hälfte von der Bundesregierung und der Industrie getragen werden.
Ziel des Programms ist die Marktvorbereitung von Produkten und Anwendungen, die auf Wasserstoffund Brennstoffzellentechnologie basieren. Die deutsche Industrie ist auf diesem Gebiet weltweit
führend. Das NIP soll dazu beitragen, diesen Wettbewerbsvorteil zu bewahren und auszubauen, um
Nachhaltigkeit sowohl beim Umweltschutz als auch in der Wirtschaft zu ermöglichen. Koordiniert und
umgesetzt wird das NIP von der Nationalen Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
(NOW).
Das NIP als Download erhalten sie hier.
Im NIP werden Einzelprojekte thematisch oder regional zu sogenannten „Leuchttürmen“
zusammengefasst. Dadurch werden Projektcluster geschaffen, mit denen sich einerseits
Demonstrationsversuche umfassender und alltagsnäher durchführen lassen. Andererseits erhöht dies die
Sichtbarkeit der Projekte und ermöglicht ein gemeinsames Lernen der Partner. Lesen Sie mehr über die
wichtigsten Leuchttürme:
- Mobil mit Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie. Der internationale Zusammenschluss aus
Autoherstellern sowie zahlreichen Mineralöl-, Gas- und Energieunternehmen bildet den Leuchtturm
“Clean Energy Partnership” (CEP). Weitere Informationen finden Sie unter:
http://www.cleanenergypartnership.de/
- Effizient heizen mit der Brennstoffzelle – informieren Sie sich unter:
http://www.callux.net/home.Projekte.html
- Vom Kreuzfahrtschiff bis zur Luxusyacht. Wenn Sie mehr über Brennstoffzellen auf Schiffen erfahren
wollen, lesen Sie mehr unter: http://www.e4ships.de/
- Einen detaillierten Überblick über alle Demonstrationsobjekte im NIP finden Sie hier: http://nowgmbh.de/index.php?id=140
WHEC 2010
Eine gute Gelegenheit, der Fachwelt sowie dem breiten öffentlichen Publikum zu verdeutlichen, dass
Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie heute schon erlebbar ist, stellt die
Weltwasserstoffkonferenz vom 16. bis 21. Mai 2010 in Essen dar.
http://www.whec2010.com/
Presse
Willkommen im Pressebereich von „Energie im Wandel“. Hier finden Sie alle Presse-Informationen zur
Kampagne und zu den einzelnen Veranstaltungen. Honorarfreie Pressefotos stehen ebenfalls zum
Download für Sie bereit.
Pressemitteilungen
04.03.2010 – Pressemitteilung zur 1. CO2-neutralen Tankstelle
18.02.2010 – Pressemitteilung zur Jahrespressekonferenz des DWV
16.02.2010 – Pressemitteilung zum Kampagnenstart
28.01.2010 – Pressemitteilung zum Start der WHEC 2010
Bildmaterial
Hier können Sie Pressebilder in druckfähiger Qualität herunterladen. Um Bildnachweis
www.energieimwandel.de wird gebeten.
16.02.2010 Kampagnenstart von “Energie im Wandel” in Berlin
18.02.2010 DWV Jahrespressekonferenz in Berlin
04.03.2010 Pressekonferenz zur 1. CO2-neutralen Tankstelle in Schönefeld
Informationsmaterialien zu “Energie im Wandel”
Partner der Kampagne
Technologieinformationen
Presseinformationen zur EnergieAgentur.NRW
Kurzinfo Energieagentur.NRW
Zahlen und Fakten EnergieAgentur.NRW
Netzwerk Brennstoffzelle und Wasserstoff NRW
EnergieRegion.NRW – Brennstoffzellen Jahrestreffen
Broschüre EnergieRegion.NRW Cluster Energiewirtschaft
EnergieAgentur.NRW Neues Cluster EnergieRegion
Vorschau WHEC 2010
Kontakt
Für Medienanfragen steht Ihnen unser Pressebüro gerne zur Verfügung.
Thomas Viertel
Pressebüro „Energie im Wandel“
c/o CB.e Clausecker | Bingel. Ereignisse AG Agentur für Kommunikation
Telefon: (030) 81 88 4-191
Telefax: (030) 81 88 4-255
[email protected]
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Fliegen mit #Wasserstoff Boeing startet Bau von Wasserstoff-Flugdrohne - pressetext.deutschland
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