Brennstoffzellenfahrzeuge haben das Potential, nachhaltige Mobilität langfristig zu gewährleisten. Ihre wesentlichen Vorteile sind der emissionfreie Fahrzeugbetrieb, der hohe Antriebswirkungsgrad sowie die Möglichkeit der Diversifizierung der zur Kraftstoffproduktion eingesetzten Energieträger. Im Beitrag wird, nach einer kurzen Beschreibung der Funktionsweise von Brennstoffzellen, der Ford Focus FCEV Hybrid vorgestellt. Dieses Hybrid-Fahrzeug der jüngsten Generation ist das weltweit erste Kleinserienfahrzeug seiner Art, das in verschiedenen Ländern der Erde eingesetzt werden soll. Serienstart ist das Jahr 2004. Es werden zwei Energiequellen zu einer überzeugenden Antriebseinheit zusammengefaßt, und zwar eine Brennstoffzelle und eine Hochleistungsbatterie. Dank dieser Kombination erreicht er exzellente Fahrleistungen bei geringem Energieverbrauch und (außer Wasserdampf) Null-Emissionen. Die einzelnen Komponenten der Antriebseinheit werden beschrieben: 1. PEM-Brennstoffzellen-Stack mit einer Nennleistung von 84 kW im Dauerbetrieb bei einer maximalen Stromstärke von 300 A und einer Gleichspannung von 280 V bei Nennleistung. Das der Brennstoffzelle vorgeschaltete Systemmodul dient der Aufbereitung und Konditionierung sowie insbesondere der Regulierung der Reaktanden Wasserstoff und Sauerstoff. Ein Kühlsystem führt die entstehende Abwärme ab. 2. Die zusätzliche Nickel-Metallhydrid-Hochleistungsbatterie wirkt als Unterstützung beim Startvorgang und bei Fahrsituationen mit erhöhter Leistungsnachfrage, z.B. beim Beschleunigen, sowie insbesondere zur Wirkungsgrad-optimalen Abstimmung des gesamten Anriebsstrangs. 3. Die Leistungselektronik versorgt den 65-kW-Asynchron-Elektromotor mit Energie. Der Wirkungsgrad liegt über 90 %. Es werden Drehzahlen von max. 12500/min erreicht. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei rund 130 km/h. Integriert ist eine Bremsenergierückgewinnung. 4. Das Tanksystem besteht aus einem Wasserstoff-Drucktank mit einem Volumen von 178 l bei 350 bar. Die kompakte Bauweise des gesamten Systems erlaubt die Anordnung in ein bereits existierendes Fahrzeugkonzept. Der Verbrauch (4,6 l Benzinäquivalent) ermöglicht eine Reichweite von über 300 km.
Der Focus FCEV Hybrid. Ein zukunftsweisendes Brennstoffzellenfahrzeug von Ford
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 105 , 6 ; 568-573
2003
6 Seiten, 5 Bilder, 5 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Personenkraftwagen , Hybridfahrzeug , Hochenergiebatterie , Nennleistung , Wasserstoffzelle , Konditionierung , Leistungselektronik , Fahrgeschwindigkeit , Reichweite , Wirkungsgrad , Asynchronmotor , Energierückgewinnung , Druckbehälter , Brennstoffverbrauch , Stromstärke (elektrisch) , Polymerelektrolytmembranbrennstoffzelle
Der Focus FCEV Hybrid : ein zukunftsweisendes Brennstoffzellenfahrzeug von Ford
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