Erdgas und Wasserstoff sind saubere Alternativen zu Benzin und anderen Kraftstoffen. Wasserstoff ist besonders sinnvoll, wenn er mit Hilfe von regenerativem Strom umweltneutral aus Wasser hergestellt wird. Verbrennungsprodukt ist hauptsächlich Wasser. Eine Zwischenlösung zu Wasserstoff ist Erdgas. Auch dabei sind die Emissionen bereits reduziert. BMW bietet als erster Hersteller serienmäßig Erdgasautos an. Bei diesem Konzept sind die Energieumwandlungsschritte und Bauteile minimiert. Der Verbrennungsmotor ist von vielen Aufgaben zur Bereitstellung von Hilfsenergien befreit. Er kann für seine Aufgaben als Energiewandler optimiert werden. Nebenaggregate werden elektrifiziert und bedarfsgerechter betrieben. Dies aber nur, wenn das zeitliche Integral über die typischen Nutzungstechniken einen geringeren Energieverbrauch ergeben oder bei signifikanten Nutzungsvorteilen für den Kunden. Die elektrifizierten Nebenaggregate müssen einen höheren Nutzungsgrad haben. BMW sieht für diesen Zweck eine Einsatzmöglichkeit für Brennstoffzellen. Die Gasbereitstellungsanlagen benötigen für einen kommerziellen Einsatz aber ein geringeres Gewicht, kleineres Volumen und geringere Kosten. APUs (Auxiliary Power Unit), Hilfsenergie-Bereitschaftsanlagen) aus Keramik haben die meisten Vorteile. Diese funktionieren aber erst oberhalb von 650 Grad C, kühlen bei längeren Betriebspausen aus und vertragen nur begrenzt thermomechanische Spannungen beim Wiederaufheizen. Es müssen einige Minuten Anwärmzeit in Kauf genommen werden. Bei der konstruktiven Auslegung als auch bei der Auswahl des Herstellungsverfahrens wurde auf eine lange Lebensdauer der Brennstoffzelle Wert gelegt. Anhand von Beispielen wird der BMW der 7er Reihe mit der Brennstoffzellen-APU auf Basis einer keramischen Brennstoffzelle und deren Unterbringung kurz beschrieben. Der zukünftig stark zunehmende Elektrizitätsbedarf der Fahrzeuge kann mit Brennstoffzellen-APUs gedeckt werden. Pro Kilowatt Leistungsbedarf des elektrischen Bordnetzes erschließt die keramische Brennstoffzellen-APU einen Verbrauchsvorteil von mehr als 0,5 Liter Benzin oder Diesel pro Hundert Kilometer. Dazu kommt die Erschließung von Verbrauchsminderungspotenzialen durch die Optimierung der Verbrennungsmotoren auf ihre Antriebsaufgabe.


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    Titel :

    Die keramische Brennstoffzelle als Energiewandler für die Stromerzeugung im Auto


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2004


    Format / Umfang :

    6 Seiten, 7 Bilder, 4 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




    Brennstoffzelle light. Erstes Auto mit alternativer Stromerzeugung

    Blumenstock,K.U. / Bayerische Motorenwerke,BMW,Muenchen,DE | Kraftfahrwesen | 1999



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