Brennstoffzellen-Kraftpaket gibt Lastenbikes mehr Power
- DLR-Forscher haben ein neuartiges Brennstoffzellenmodul speziell für Lastenräder entwickelt, das rein batteriebetriebenen Systemen überlegen ist.
- Im Zuge einer Ausgründung wollen sie diese Technologie und ein passendes Logistikonzept bereitstellen.
- Ziel ist es, schneller und flexibler als PKW oder Transporter sowie emissionsfrei und leise unterwegs zu sein.
- Schwerpunkt(e): Ausgründung, Technologietransfer, Energie, Verkehr, intelligente Mobilität
Mit dem Fuel Cell Power Pack (FCPP) hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ein neuartiges Brennstoffzellenmodul entwickelt, das Lastenräder fit für den kommerziellen Alltagseinsatz macht. Es ermöglicht eine höhere Reichweite und doppelte Lebensdauer bei vergleichbaren Kosten gegenüber rein batteriebetriebenen Systemen. Im Zuge eines Ausgründungsprojekts wollen DLR-Forscher die Technologie und ein innovatives Logistikkonzept bereitstellen, das schneller und flexibler als PKW oder Transporter ist sowie emissionsfrei und leise.
Das DLR-Ausgründungsprojekt FCPP gehört zu insgesamt sechs innovativen Geschäftsideen, die in der aktuellen Ausschreibungsrunde für das Förderprogramm Helmholtz Enterprise der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren ausgewählt wurden.
Mehr Power, schnelles Tanken und zuverlässiger Winterbetrieb
Das Konzept der Wissenschaftler basiert auf einem hybridisierten Antriebssystem: Das Fuel Cell Power Pack kombiniert eine Brennstoffzelle mit einer kleinen Lithium-Ionen-Batterie. Die Brennstoffzelle ist auf eine Dauerleistung von 300 bis 500 Watt ausgelegt und kann die Batterie, die bei Spitzenlasten wie zum Beispiel Beschleunigungsvorgängen zugeschaltet wird, während der Fahrt und in Pausen wieder aufladen. "Unser System lässt sich in Sekunden betanken und funktioniert auch bei tiefen Temperaturen zuverlässig", fasst Dr. Mathias Schulze vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart zwei zentrale Vorteile des Fuel Cell Power Packs gegenüber rein batteriebasierten Systemen zusammen. Das schnelle Befüllen des Wasserstofftanks ermöglicht einen ganztägigen Betrieb in mehreren Schichten, zeitaufwändige Ladezeiten und Batteriewechsel entfallen. Ein ebenfalls am DLR entwickeltes innovatives Kaltstartmodul sorgt für zuverlässigen Winterbetrieb. Es arbeitet auf Basis von Metallhydriden und heizt das Brennstoffzellensystem vor, ohne ihm Energie zu entnehmen und damit die Reichweite zu verringern. Aufgrund seines modularen Aufbaus lässt sich das Fuel Cell Power Pack leicht in bestehende Fahrradkonzepte integrieren.
Emissionsfrei, leise und schnell auf der letzten Meile
"Der Anwendungsfokus liegt auf der sogenannten letzten Meile, also der Strecke zwischen Verteilzentren und Kunden. Diese gewinnt durch den zunehmenden Online-Handel stark an Bedeutung, denn immer mehr kleine Sendungen müssen immer schneller an dezentrale Empfänger verteilt werden", beschreibt Dr. Christian Rudolph vom DLR-Institut für Verkehrsforschung in Berlin. Der Wirtschaftsverkehr verursacht bis zu 50 Prozent der straßenverkehrsbedingten Emissionen in europäischen Städten. Den DLR-Forschungsarbeiten zufolge können elektrisch angetriebene Lastenräder für die Hälfte aller Dokumenten- und Paketsendungen auf der letzten Meile genutzt werden. "Bestehende Konzepte erfüllen nicht die Anforderungen der Logistikindustrie hinsichtlich Reichweite, Lebensdauer und Winterbetrieb. Hier sehen wir das Alleinstellungsmerkmal unseres Ansatzes", so DLR-Wissenschaftler Rudolph weiter.
Helmholtz Enterprise: Zwei von sechs geförderten Ausgründungen kommen aus dem DLR
Ausgründungen aus der Forschung sind ein wichtiger Weg, um Forschungsergebnisse und neue Technologien und Forschungsergebnisse für die Gesellschaft nutzbar zu machen. Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert Unternehmensgründer aus der Wissenschaft unter anderem mit dem Programm "Helmholtz Enterprise“, indem zwei der geförderten sechs Unternehmensausgründungen in diesem Jahr aus dem DLR kommen. Neben dem Fuel Cell Power Pack wird auch die DLR-Ausgründung "neofizient“ aus dem Institut für Solarforschung gefördert. Das Spin-off bietet eine schnelle energetische Analyse von Gebäuden und Wohnungen. Die Messung mit einem neu entwickelten Infrarot (IR)-Innenraumscanner ist so einfach, dass sie auch von Laien durchgeführt werden kann. In einem virtuellen Raummodell werden danach visuelle und IR-Daten kombiniert. So können sehr schnell unter anderem der Wärmedurchgangskoeffizient, Wärmebrücken und die Feuchtigkeit dargestellt werden. Den Ausgründungsprojekten stehen nun für ein Jahr jeweils bis zu 260.000 Euro zur Verfügung.