AVL trägt zur Entwicklung eines integrierten H2-Antriebssystems mit mehreren Kraftstoffen bei

Gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich, dem Institut CMT der Universitat Politècnica de València und dem Institut für Chemische Technologie (ITQ, UPV- CSIC) arbeitet AVL derzeit an der Entwicklung eines hocheffizienten, integrierten H₂-Antriebssystems, das sich mit unterschiedlichen Kraftstoffarten betreiben lässt und in schweren Nutzfahrzeugen zum Einsatz kommen soll. Das System erleichtert den Nutzern den Zugang zu sauberen Brennstofftechnologien und vereinfacht die Lagerung und den Transport des Energieträgers.

Valencia, Spanien, Mai, 2023: Um das Ziel der Klimaneutralität zu erreichen, beabsichtigt die EU-Kommission unter anderem die CO₂-Emissionen von schweren Nutzfahrzeugen stark zu reduzieren. Bis 2040 sollen neue Lkw und Busse 90 % weniger CO_₂ ausstoßen als noch 2019, so der Vorschlag der Kommission. Als Zwischenziel soll bereits bis 2030 eine Reduktion um 45 % erreicht werden. Auf dem Weg zu einer emissionsfreien Mobilität haben sich Wasserstoff- und Brennstoffzellenantriebe als praktikable Lösungen erwiesen. Das von Horizon Europe geförderte Projekt ALL-IN Zero unterstützt dieses Ziel. Im Rahmen des Projekts entwickeln das Forschungszentrum Jülich, das Institut CMT, das Institut für Chemische Technologie und AVL derzeit ein zukunftsweisendes H₂-Antriebssystem, das zur Dekarbonisierung des Schwerlastverkehrs beiträgt.

Das Gesamtsystem besteht aus einem kompakten Membranreaktor (CMR), der mit jeder Art von Brennstoff gespeist werden kann, z.B. Ammoniak, Erdgas, Biogas oder Alkoholen. Er wandelt diese vorübergehend in hochreinen, unter Druck stehenden Wasserstoff um, der entweder in einem Brennstoffzellensystem oder in einem Verbrennungsmotor verwendet werden kann. Das Resultat ist ein Antriebssystem mit niedrigen, keinen oder sogar negativen CO₂-Emissionen. Teure H₂-Hochdrucktanks, Betankungs- und Lagerinfrastruktur werden dadurch überflüssig. Darüber hinaus handelt es sich um ein integriertes, sauberes Antriebssystem, das die Reichweite von wasserstoffbetriebenen schweren Nutzfahrzeugen deutlich erhöht.

Um die Machbarkeit und das Potenzial des Konzepts zu evaluieren, werden digitale Zwillinge des CMR, des Verbrennungsmotors (ICE) und der Brennstoffzelle (FC) entwickelt. Diese digitalen Zwillinge bilden die Basis für das Testprogramm im zweiten Projektjahr; sie werden dazu beitragen, die optimale Antriebsstrangkonfiguration zu ermitteln, die im Hinblick auf die Emissionsbilanz weiter verfeinert werden soll. Schließlich wird das optimierte Konzept mit den derzeit in ähnlichen Anwendungen eingesetzten Antrieben verglichen, um dessen Vor- und Nachteile zu bewerten.

Alberto Zumeta, Managing Director AVL Iberica SA: „Die aktuell verfolgte, globale Umwelt-Roadmap verdeutlicht den Bedarf an alternativen Energien, die lokal effizienter erzeugt und verteilt werden müssen. Spanien ist führend bei der Erzeugung von Wasserstoff aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind. Der Beitrag von AVL zum ALL-IN Zero Projekt beschleunigt die Entwicklung hin zu einer Wasserstoffwirtschaft. Wir sind stolz darauf, lokale Unternehmen in den Bereichen H₂-Produktion, FC-Entwicklung und Testen technisch zu unterstützen, um eine klimaneutrale Zukunft für alle zu ermöglichen“. 

Professor Ricardo Novella, Forscher am Institut CMT und Projektkoordinator: „Es zeigt sich, wie die Sorge um die Umwelt die Wissenschaft und die Industrie anspornt, bei der Entwicklung und Umsetzung neuer Lösungen zur Energieerzeugung zusammenzuarbeiten. In diesem Kontext leistet das von der EU geförderte Projekt ALL-IN Zero einen wichtigen Beitrag. Es untersucht ein innovatives, über den Stand der Technik hinausgehendes und Kraftstoff-flexibles Energieerzeugungskonzept, das auf der Nutzung von Wasserstoff als In-situ-Energievektor für die Dekarbonisierung des Verkehrssektors basiert und sich leicht auf andere wirtschaftliche Schlüsselsektoren übertragen lässt. Trotz der wissenschaftlichen und technologischen Herausforderungen stimmen mich die in das Projekt involvierten hochkarätigen Forschungseinrichtungen und Industriepartner sehr zuversichtlich, was die weitere Entwicklung dieses Konzepts betrifft.“