Wirkungsgrad Akku vs. Brennstoffzelle

[Joe-Hotzi]

Es ist schon interessant, dass Du auf die aufgezeigten, falschen Annahmen gar nicht mehr eingehst.

Mein Vergleich berücksichtigt selbstverständlich die gleiche Antriebsenergie für den e-Motor.
1kg H2/100km sind realistisch: 33,3kWh bei 60% Wirkungsgrad = 19,98 kWh/100km

Na, diese Argumentationsweise lässt sich sogar noch optimieren!
Wenn Elektroauto und FCV die gleichen Roll- und Fahrwiderstände zu überwinden haben, dann wird zum Erreichen der gleichen Geschwindiggkeit tatsächlich auch die gleiche Kraft, für eine bestimmte Wegstrecke tatsächlich die gleiche Energiemenge am Rad benötigt - sowohl beim BEV, als auch beim FCV !!!

Nur muss ich eben in der Realität, wenn der Wirkungsgrad eines FCV eben deutlich schlechter ist als der eines BEV, im FCV eine deutlich größere Energiemenge mitführen (166kWh beim FCV gegenüber 100kWh beim BEV). Das nennt sich ja Tank-to-Wheel.

Außerdem wird zunehmend nicht nur die Herstellung des H2 (zu >95%) aus fossilen Quellen kritisch beäugt, sondern eben auch der gesamte notwendige Energiebedarf, bis das H2 (die Energie) im Tank gelandet ist. Das nennt sich Well-to-tank. Weil der Aufwand nachweislich so deutlich viel höher ist als beim BEV und niemals auch nur annähernd mit dem BEV gleichziehen kann (da haben Hr. Physik und Fr. Chemie etwas dagegen ), ist das FCV heute schon "tot".

Denn die Möglichkeit, H2 unter Einsatz von EE herzustellen (auch wenn dies deutlich teurer ist als aus Erdgas) rechtfertigt doch nicht die Verschwendung von EE.
Oder:
Mit der gleichen Menge an el. Energie zur Herstellung des für eine Transportleistung benötigten H2 kann ich eine mehrfache Transportleistung erbringen, wenn ich die el. Energie direkt im BEV nutze.

Also ich werde wohl gar nicht erst auf den toten (jungen) Mustang aufsteigen - es lohnt nicht.

btw.: ein überaus modernes BEV benötigt nach WLTP 21,2 kWh/100km

Echt jetzt?
Welches denn und wie sieht das vergleichbare H2-BSZ-Kfz bei WLTP aus?

...und ja, Wartezeiten an H2 Tankstellen wegen des "Druckaufbaus" gab es mal, ...

Sicher ist das jetzt gelöst.
Die bei der aktuellen Neueröffnung angegebenen 40 Betankungen am Tag sind sicher ein Druckfehler von Total ...

Aber da Du Dich doch so gut mit FCV auskennst würde mich interessieren, wie hoch denn so die Lebensdauer /Garantie eines aktuellen BSZ-Stacks ist. Böse Zungen behaupten, man würde je nach Nutzung nur wenige Jahre Freude damit haben ...

https://www.goingelectric.de/2013/07/01 ... 0-stunden/
btw.: Hyundai gibt 5 Jahre Garantie ohne km-Begrenzung auf den Nexo.

Die Hyundai-Garantie für 5Jahre überzeugt durchaus den Erstkäufer.
Der Link zur PEM-BSZ mit 10.000h im Labor ist dagegen soviel wert wie die Jubelmeldungen zur Feststoffbatterie ...

[iOnier]

...und ja, Wartezeiten an H2 Tankstellen wegen des "Druckaufbaus" gab es mal, ...

Sicher ist das jetzt gelöst.
Die bei der aktuellen Neueröffnung angegebenen 40 Betankungen am Tag sind sicher ein Druckfehler von Total ...

Jau - ich habe auch schon angefangen zu rechnen ... 24h mal 60' durch 40 Tankvorgänge macht 36' => bei 5' fürs Tanken bleiben 31' für - ja, für was?

Andere Baustelle: Wirkungsgrad. Wenn es wirklich mal darum ginge, Überschussenergie aus EE zu speichern wäre ich ja auch dazu bereit, schlechte Wirkungsgrade hinzunehmen. Aber davon sind wir halt noch Lichtjahre entfernt, stand heute reichen Techniken wie u.a. das Modulieren konventioneller Kraftwerksleistung, netzdienliches Verbrauchen (u.a. Laden) etc. völlig hin. Die zudem genau gar kein Effizienproblem haben ...

[Lukeshort]

...
Nur muss ich eben in der Realität, wenn der Wirkungsgrad eines FCV eben deutlich schlechter ist als der eines BEV, im FCV eine deutlich größere Energiemenge mitführen (166kWh beim FCV gegenüber 100kWh beim BEV). Das nennt sich ja Tank-to-Wheel.

Das habe ich in meinem Vergleich mit 60% Wirkungsgrad des FC-Stack berücksichtigt:
120kWh Antriebsenergie am Motor entsprechen den 6kg Wasserstoff im 700bar Tank am Beispiel des Nexo

Nun nehme ich den schlechteren Wirkungsgrad gern in Kauf, wenn mir 120 kWh am Motor z.V. stehen, bei 100kg Tankgewicht, im Gegensatz zu 90kWh und 540kg Batteriegewicht..

alles andere ist mir bekannt und wird von mir etwas anders betrachtet als von dir.
Ach ja, die WLTP 21,2 kWh/100km gelten für den neuen Jaguar I-Pace, leider gibt es noch kein vergleichbares FC-PHEV (FC-PHEV weil ich, wie bereits häufig betont, Wert auf einen etwas größeren Akku neben dem FC-Stack lege...wegen des Ladens daheim
und zu den H2 Tankstellen:
Ja, kleinere Tankstellen mit geringer Gesamtkapazität werden entsprechend des Bedarfs so ausgelegt, dass direkt nach einem erfolgten Tankvorgang 5 Minuten Wartezeit zum Start des nächsten Vorgangs anfallen können...das sind dann 12 Minuten ggfs. inkl. PP und Bezahlen für 600 km Reichweite im Vergleich zu 30?, 45?, 60 Minuten oder sogar länger...für 300 oder gar 400km?
https://www.now-gmbh.de/de/bundesfoerde ... -in-berlin
Es gibt selbstverständlich auch "schnellere" H2-Tankstellen:
TANKSTELLE SACHSENDAMM (SHELL), Berlin: 250 Pkw-Betankungen / Tag

TANKSTELLE HAFENCITY (VATTENFALL / SHELL), Hamburg: 20 Busse oder 200 Pkw-Betankungen / Tag

hat jetzt zwar wenig mit dem Titel des Threads zu tun, sorry dafür

[MaXx.Grr]

Eine uralte Weisheit der Dakota-Indianer besagt:
"Wenn Du entdeckst, dass Du ein totes Pferd reitest, steig ab."

Wow - es gibt tatsächlich noch Leute, die tote Pferde reiten wollen?

uralter und falscher Spruch, bei H2 geht es um junge Mustangs

Klar doch! Deshalb gibt es für den Fall der toten (jungen) Mustangs bewährte Handlungsstrategien, zusammengetragen in verschiedenen Foren, denn:
Absteigen kommt gar nicht in Frage!
Diese Einstellung ist geprägt von Resignation und Passivität und damit kein Vorbild für uns!
Na ja, was verstehen die Sioux auch schon von Pferden?

Wir sagen: "So haben wir das Pferd doch immer geritten."
Wir stellen dem Reiter eine Beförderung in Aussicht.
Wir ordnen Überstunden für Reiter und Pferd an.
Wir schließen mit dem Reiter eine Zielvereinbarung über das Reiten toter Pferde.
Wir gewähren dem Reiter eine Leistungspämie, um seine Motivation zu erhöhen.
Wir schicken den Reiter auf ein Weiterbildungsseminar, damit er besser reiten lernt.
Wir schlagen dem Personalrat vor, Leistungsanreize für tote Pferde einzuführen.
Wir setzen den Reiter um und schreiben die Stelle verwaltungsintern aus.
Wir schreiben die Stelle des Reiters des toten Pferdes bundesweit aus, nachdem sich aus dem eigenen Haus kein qualifizierter Bewerber gefunden hat.
Wir berufen einen ämterübergreifenden Arbeitskreis, um das tote Pferd zu analysieren.
Wir stellen fest, dass die anderen auch tote Pferde reiten und erklären dies zum Normalzustand.
Wir beauftragen eine renommierte Firma mit einem Gutachten, ob es billigere und leistungsfähigere tote Pferde gibt.
Wir erhöhen die Qualitätsstandards für den Beritt toter Pferde.
Wir lassen das tote Pferd nach DIN EN ISO 9001 zertifizieren.
Wir stellen Vergleiche unterschiedlich toter Pferde an.
Wir ändern die Kriterien, die besagen, ob ein Pferd tot ist.
Wir schirren mehrere tote Pferde zusammen an, damit sie gemeinsam schneller werden.
Wir beantragen Fördermittel der EU aus dem Landwirtschaftsfond für Pferdehaltung.
Wir erklären: "Wenn man das tote Pferd schon nicht reiten kann, dann kann es doch wenigstens eine Kutsche ziehen".
Wir bilden einen Qualitätszirkel, um eine Verwendung für tote Pferde zu finden.
Wir definieren ein eigenes Produkt "Reiten toter Pferde".
Wir erstellen eine Power-Point-Präsentation, um zu zeigen, was das Pferd könnte, wenn es denn nicht tot wäre.
Wir tauschen das tote Pferd gegen ein anderes totes Pferd aus, das laut Produktbeschreibung schneller läuft.
Wir tauschen das tote Pferd gegen eine tote Kuh aus.
Wir versuchen alle lebendigen Pferde zu erschießen, um die Chancen unseres toten Pferdes zu erhöhen.
Wir erklären, daß ein totes Pferd von Anfang an unser Ziel war.
Wir legen das tote Pferd bei jemand anderem in den Stall und behaupten, es sei seines.
Wir leugnen, jemals ein Pferd besessen zu haben.

Ja stimmt, das ist kein totes Pferd - das ist ein alter Gaul der mit EU Mitteln und Schuhcreme zum jungen Mustang gepimpt wurde. Schade - er schafft es trotzdem nicht mehr aufzustehen... Äh, da kommt wieder einer mit einem Wagenheber - äh nein, das hilft auch nix mehr... Ja jetzt, mit dem Gabelstapler geht's - toll wie prächtig er dasteht... Er schaut aus wie ein junger Mustang der gleich aus der Startbox kommt, in den Galopp übergeht und dann sicher auch das Rennen gewinnt...

Ah - danke für die Forschungsgelder - ja sicher, jetzt läuft er wirklich gleich los - wir müssen nur noch die Schuhcreme erneuern... Ach was, die anderen Pferde holt er dann locker ein weil er ja soooo viel besser ist als die...

Grüazi MaXx

[Joe-Hotzi]

alles andere ist mir bekannt und wird von mir etwas anders betrachtet als von dir.

Ja, das habe ich gemerkt.
Ich verstehe nur nicht, warum Du so gar nicht auf aufgezeigte Fakten oder falsche Annahmen eingehst:
- Die Wirkungsgrade des BEV sind deutlich besser als von Dir "betrachtet"
- Dafür hat das FCV einen deutlich schlechteren Wirkpfad, wenn die BSZ erst den Fahrakku nachlädt
- FCV haben eine schlechtere Raumökonomie (Bsp.: Mirai als 4-Sitzer, weniger Stauraum und Zuladung)
- FCV sind schwerer als BEV (Mirai /Nexo ca. 1.900kg, Model3 ca. 1.700kg)
- FCV ist bei derzeit >95% fossilem H2 und schlechter Effizienz: "Eines der klimafeindlichsten Autos ueberhaupt"
- FCV ist heute mit billigstem fossilem H2 im Betrieb schon teuer, trotz Subventionierung (keine Energie- /Mineralölsteuer)
- H2 aus EE ist derzeit reines Marketing und noch mehrfach teurer in der Herstellung als fossiles H2

Wer bitte außer Mineralölkonzernen (Tankstellengeschäft), Gasherstellern (zusätzlicher Absatz) und Autobauern (komplizierte Technik sichert Abhängigkeit und Umsatz) sollte ein eigenes Interesse an einem FCV haben?
Etwa der "Normalbürger", der mit sich einem BEV gerade unabhängiger machen kann und dabei noch Kosten spart?

Merkst Du etwas?
Ich habe das "Tankstellenproblem" gar nicht angesprochen.
Denn technisch ist vieles machbar, aber nicht alles macht in der Realität Sinn.

... kein vergleichbares FC-PHEV (FC-PHEV weil ich, wie bereits häufig betont, Wert auf einen etwas größeren Akku neben dem FC-Stack lege...wegen des Ladens daheim

Das ist natürlich lobenswert, wenn man "Dein" FC-PHEV auch an der Steckdose laden können soll. Dumm nur, dass es ein solches FC-PHEV nicht gibt und wohl auch nie in Massenherstellung geben wird.

Denn wenn der "etwas größere Akku" den üblichen Tagesbedarf eh schon abdeckt:
Wie willst Du dann den zusätzlichen, teuren Aufbau der H2-Infrastruktur und den höheren Fahrzeugaufwand begründen?
Mit <10% Notwendigkeit wegen ein paar wenigen Fahrten im Jahr mit Minutenersparnis?!?

Ehrlich - dieses Ergebnis kann bspw. der gestresste Außendienstler auch mit einem BEV+Rex haben. Halt genau das Kfz, was Du vorschlägst - nur eben ohne H2-BSZ. Sowohl Produktions- als auch Tankinfrastruktur ist dafür schon vorhanden!

... dass direkt nach einem erfolgten Tankvorgang 5 Minuten Wartezeit zum Start des nächsten Vorgangs anfallen können
...das sind dann 12 Minuten ...

Wow - die steht man doch gern neben seinem Auto um dann endlich vorrücken zu dürfen ...
(nur "Dritter" oder gar "Vierter" möchte ich dann wirklich nicht mehr sein)

... "schnellere" H2-Tankstellen: TANKSTELLE SACHSENDAMM (SHELL), Berlin: 250 Pkw-Betankungen / Tag

Warum auch nicht. Ist ja lt. Link die ... "leistungsfähigste, voll integrierte Wasserstofftankstelle in Berlin."
Abgesehen davon, dass 250Betankungen in einer Millionenstadt nun nicht wirklich viel ist, stellt sich noch die Frage nach den Kosten:
Fördersumme 744.775€ - 50% der Kosten von ca. 1,5Mio.€ für diese TS zahlt der Steuerzahler
Nicht eine einzige öffentliche TS für H2 kenne ich, die ohne Steuergeld gebaut wurde.
Wie viele Fördermittel hat das Tesla-SuC-Ladenetz in Deutschland verschlungen? Waren es mehr als "Null"?

Ich gehe mal wohlwollend davon aus, dass Du hier nur Deine private Meinung äußerst.
Dann wäre es angemessen, auf die Realität einzugehen und evtl. Fehler einzugestehen. Ist nicht ehrenrührig.

Falls Du eine eher fachlichere Darstellung suchst:
Ulf Bossel, 2006: "Wasserstoff löst keine Energieprobleme"
Ja, spätestens seit dieser Zeit weiß man, dass der Hype um H2 ein Irrweg ist. Auch wenn sich Verbesserungen durch den technischen Fortschritt ergeben haben (bspw.: damals 400bar möglich, heute 700bar), ändert dies an den grundlegenden Problemen nichts, denn diese EInschränkungen setzen Physik und Chemie.

[Joe-Hotzi]

. .

... Äh, da kommt wieder einer mit einem Wagenheber - äh nein, das hilft auch nix mehr... Ja jetzt, mit dem Gabelstapler geht's - toll wie prächtig er dasteht...

Gut getroffen.
Da geht das Schmunzeln in Lachen über.

[Releit]

Übrigens, das mehrfach angesprochende Balancing als Energieverbraucher ist bei einem thermisch ausgeglichen Batteriepack absolut zu vernachlässigen. Selbst bei einem thermisch schlechten (ungekühlten) wie im Leaf sind nur einige mA Balancerstrom notwendig.
Sehr interessante Darstellungen die letzten Seiten

[ubit]

Benzin und Diesel sind auch nicht wirklich sicher in dem Zusammenhang. Mir wäre mit den 20 herkömmlichen Fahrzeugen unter mir genauso unwohl.

Naja - Wasserstoff ist da schon eine andere Nummer. Ausgelaufenen Sprit sieht und riecht man. Und die Benzintanks sind halt drucklos - im Gegensatz zu H2.

Du kannst auch problemlos ein brennendes Streichholz in eine Benzinpfütze werfen und nichts passiert. Wenn's doch mal brennt sieht man immerhin die Flamme. H2 kann fast "unsichtbar" und dennoch bis 2000 °C heiß brennen und durch kleinste Funken entzündet werden. In der richtigen Mischung kommt bei beiden Stoffen dann noch das Explosionsrisiko hinzu.

Ciao, Udo

[Lukeshort]

...
- Die Wirkungsgrade des BEV sind deutlich besser als von Dir "betrachtet"
- Dafür hat das FCV einen deutlich schlechteren Wirkpfad, wenn die BSZ erst den Fahrakku nachlädt
- FCV haben eine schlechtere Raumökonomie (Bsp.: Mirai als 4-Sitzer, weniger Stauraum und Zuladung)
- FCV sind schwerer als BEV (Mirai /Nexo ca. 1.900kg, Model3 ca. 1.700kg)
- FCV ist bei derzeit >95% fossilem H2 und schlechter Effizienz: "Eines der klimafeindlichsten Autos ueberhaupt"
- FCV ist heute mit billigstem fossilem H2 im Betrieb schon teuer, trotz Subventionierung (keine Energie- /Mineralölsteuer)
- H2 aus EE ist derzeit reines Marketing und noch mehrfach teurer in der Herstellung als fossiles H2
...

Das ist deine Betrachtung...ich sehe es halt teilweise anders
Vllt. kurz zu meinem Grundsatz: Ich fahre komfortable Reiselimousinen, die dürfen auch schon mal über 2.000kg Leergewicht haben, z.Zt bewege ich nur 1845kg inkl. Akku, dessen Kapazität für tägliche Standardfahrten ausreicht. Auf Langstrecken sorgt ein Benziner nicht als REX sondern durch direkte Unterstützung für 250PS Systemleistung.
An Stelle dieses Benziners hätte ich gern einen FC-Stack und den Rest der Powertrain inkl. PlugIn-Akku elektrisch optimiert mit einer Leistung von 200kW ... wohlgemerkt: ohne Reichweiteneinschränkung oder Komfortverlust zur aktuellen Situation!
Das geht selbst mit dem sicher guten Tesla Konzept nicht!
Daher warte ich auf die Verbreitung der Wasserstoff-Technologie! An der führt, bei ernstgemeinter Energiewende, IMO kein Weg vorbei.
...und ja, grün muss er sein, der Wasserstoff, damit zukünftig selbst alle BEV's CO2-neutral durch die Gegend fahren können
folgendes noch für den geneigten Leser :
https://emcel.com/de/woher-kommt-gruener-wasserstoff/

[Joe-Hotzi]

Mmmm, wenn da nichts sachliches mit Fakten mehr kommt, ist das Thema wohl durch.
Eine Meinung darf ja jeder haben und gegen "Glauben" kommt man mit Fakten eh nur selten an.

An Stelle dieses Benziners hätte ich gern einen FC-Stack und den Rest der Powertrain inkl. PlugIn-Akku elektrisch optimiert mit einer Leistung von 200kW ... wohlgemerkt: ohne Reichweiteneinschränkung oder Komfortverlust zur aktuellen Situation!

Auch ich hätte gern eine Menge Sachen, die teilweise viel einfacher umzusetzen wären als Deine Wünsche.
Nützt nur nichts, wenn die Realität im Weg steht.

Daher warte ich auf die Verbreitung der Wasserstoff-Technologie!
An der führt, bei ernstgemeinter Energiewende, IMO kein Weg vorbei.

Da habe ich Dir nun so viele Fakten geliefert und mit dem Link zu Ulf Bossel auch eine fachliche Darstellung, die Deinem "IMO" entgegensteht und Du hast dazu nichts zu sagen? Das ist für mich dann "Glauben".

...und ja, grün muss er sein, der Wasserstoff, damit zukünftig selbst alle BEV's CO2-neutral durch die Gegend fahren können folgendes noch für den geneigten Leser : https://emcel.com/de/woher-kommt-gruener-wasserstoff/

Mal abgesehen davon, dass die Quelle (die mit H2 und BSZ Geld verdienen will) ebenfalls derzeit 90% fossile Erzeugung nennt, finde ich es lustig, wie sich alle auf "Wasserstoff als Nebenprodukt" stürzen.
"Geht zum Teil ungenutzt verloren" - da müssen die Hersteller aber schön blöd sein, wenn es da mehr als um 0,xx% der Gesamt-H2-Produktion geht. Logischerweise gibt es keine Mengen- oder Kapazitätsaussagen. Geschweige denn Angaben zu den "günstigen" Kosten.
"Grüner Wasserstoff durch Elektrolyse" - das ist der Hit, denn Wasser und (EE-)Strom bekommt man ja geschenkt!
Pro kg H2 sind das ca. 8 Liter reinstes Wasser! Aber wenn es mit der Realität nicht klappt, schreibt man von "Potential" ...

Zumindest ein wenig realistischer ist da die umfangreiche Studie: "Wasserstoff für die Schiene", die auf S. 18 die möglichen Herstellungspfade untersucht und - oh Wunder - Elektrolyse ist mit Abstand das Teuerste, es sei denn, man lässt sich von allen Steuern und Abgaben befreien ...

Natürlich muss man die Kostenhinweise beachten und den Hinweis, dass evtl. doch einmal Energiesteuer fällig werden könnte. Wohlgemerkt - es geht hier um Kosten - nicht etwa um Preise! Neben den Anmerkungen "Mit zusätzlichen Kosten verbunden" sollte man da gewisse Aufschläge der Erzeuger vor dem Verkauf einplanen ...
Interessant sicher auch, dass die verfasser alle Möglichkeiten der Steuererleichterungen /Steuerumgehung ausloten. So wird H2 nicht als Kraftstoff betrachtet, da das H2 nicht verbrannt wird ...
Was da so im Hintergrund abgeht, kann man nur erahnen, bspw. auch auf S.197:

Soweit auch andere Kostenbelastungen mit Netzentgelten und Stromsteuer nach unserer Prüfung eine Hürde für den wirtschaftlichen Betrieb darstellen, ist auch in Bezug auf diese Kostenbestandteile zu erwägen, ob der Rechtsrahmen an dieser Stelle angepasst werden sollte.

Ich übersetze:
Wir sollten Einfluss auf die Politik nehmen, damit die Bürger die Kosten tragen und wir Gewinne einfahren können.

Wohlgemerkt, es handelt sich um H2-Befürworter (NOW GmbH, Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie) , was auch erklärt, dass man die preiswerteren "Nebenpfade" kostenmäßig interessant findet, ohne auf die überhaupt möglichen Kapazitäten einzugehen. Das ist halt wieder der "Abfallwasserstoff", den alle (fast) geschenkt bekommen wollen!

Mann oh Mann!
Ich glaube, da wollen uns Lobbyisten ganz schön ausnehmen für ihre eigenen Interessen ...
Abschließende Frage:
Ist das BSZ-PHEV für Dich noch interessant, wenn "güner Wasserstoff" 20-30€/100km kosten?
Bitte argumentiere jetzt nicht, dass Du ja hauptsächlich mit preiswertem Steckdosenstrom fahren willst. Denn wer zum Geier soll dann die Kosten für die H2-Infrastruktur eigentlich bezahlen?