Im Kontext dieser Arbeit wurde analysiert, welchen Beitrag Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzellen leisten können. Der Ansatz der Betrachtung umfasste dabei den gesamten Pfad der Energie von der Quelle zum Rad. Der Schwerpunkt lag dabei auf den Herstellungspfaden für Wasserstoff sowie dem Betriebsverhalten und den Kosten der Fahrzeuge. Die Schadstoff-Emissionen der Energieumwandlungen blieben weitestgehend unbeachtet. Elektrolytische Wasserstoffproduktion bietet den Vorteil, dass die Anlagen nicht zwangsweise in der Nähe von Primärenergiequellen betrieben werden müssen. Der benötigte Strom kann aus kontinuierlichen oder intermittierenden Quellen erzeugt werden. Aufgrund der hohen Kosten für Elektrolyseure ist jedoch eine möglichst hohe Auslastung anzustreben. Wasserstoff kann elektrolytisch für gut 9 EUR/kg hergestellt werden, wenn Strom 0,10 EUR/kWh kostet. Der Anteil des Stroms an den Produktionskosten beträgt dabei etwa 60%. Technische Fortschritte sind hier auch bezüglich der Art der Elektrolyse notwendig, um den Wirkungsgrad weiter zu erhöhen, zum Beispiel durch Verwendung von HT-PEM-Elektrolyseuren anstelle von alkalischen Elektrolyseuren. Die Art der Stromerzeugung ist ein wichtiger Faktor der elektrolytischen Wasserstoffproduktion. Unter den für Europa betrachteten Herstellungsverfahren aus Windkraft, Sonnenenergie oder Kohle hat sich die Offshore-Windkraft als die kostengünstigste herausgestellt, gefolgt von Onshore-Windkraft und Kohlekraftwerken ohne Abscheidung von Kohlendioxid. Obwohl die Kosten der Offshore-Windkraftanlagen prinzipiell höher sind als die der Anlagen an Land, kompensiert die höhere Volllaststundenzahl auf See diesen Nachteil. Wasserstoff kann damit für unter 8 EUR/kg hergestellt werden. Für Kohlestrom ergeben sich Werte von etwa 14 EUR/kg, wobei deutlich geringere Kosten für große Kraftwerke mit deutlich mehr als der hier eingesetzten Nennleistung von 500 MW zu erwarten sind. Die Abscheidung von Kohlendioxid ist sehr kostspielig, und die Kosten für den Wasserstoff steigen um gut 10 EUR/kg. Dies gilt für moderate Kosten für die Emissionszertifikate. Photovoltaikanlagen sind vorrangig aufgrund der geringen Auslastung in Europa nicht konkurrenzfähig. Brennstoffzellenfahrzeuge eignen sich gut für die Hybridisierung mit Batterien oder Kondensatoren, da der Antrieb ohnehin per Elektromaschine erfolgt. Neben der Wahl passender elektrischer Speicher und Antriebskomponenten ist dem Energiemanagement des Gesamtsystems besonderes Augenmerk zu widmen, damit das Zusammenspiel der einzelnen Module optimal abläuft. Mit der hier vorgestellten Regelstrategie sind Antriebstrangwirkungsgrade bis zu etwa 60% möglich. Dies entspricht bei den betrachteten Hybrid-Brennstoffzellenfahrzeugen einem Wasserstoffverbrauch im NEDC von rund 0,6 kg/100 km. Ohne Hybridisierung sind Wirkungsgrade von etwa 30 bis 38% möglich. Die verschiedenen Fahrzeugeigenschaften wurden mittels eines eigens erstellten Simulationsmodells in Matlab/Simulink ermittelt.


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