Einblicke in Wasserstoffmotoren für Flottenbetreiber

Von Jim Nebergall, General Manager of the Hydrogen Engine Business

Diagonal auf einem Parkplatz geparkte Schwerlastwagen

Wenn Sie eine Flotte von Nutzfahrzeugen verwalten, haben Sie wahrscheinlich schon von Wasserstoffmotoren und Wasserstoff-Brennstoffzellen gehört oder gelesen. Brennstoffzellen haben sich im Laufe der Jahre kontinuierlich weiterentwickelt und es steht ihnen eine vielversprechende Zukunft bevor. Wasserstoffmotoren und Wasserstoffbrennstoffzellen spielen heute und in den kommenden Jahrzehnten jeweils eine wichtige Rolle bei der Dekarbonisierung des kommerziellen Transportsektors. Was Wasserstoffmotoren betrifft, gibt es neben der Zuverlässigkeit und Langlebigkeit weitere wichtige Erkenntnisse, die Flotten berücksichtigen sollten. 

Wasserstoffmotoren sind eine vertraut erscheinende Technologie 

Der Antrieb von Fahrzeugen mit Wasserstoffmotoren wirkt sogar so vertraut, wie es nur sein kann: Man muss lediglich einen regulären Verbrennungsmotor mit Wasserstoff befüllen.  

Also gut, einen fast regulären Verbrennungsmotor.  

Wasserstoffmotoren erfordern Modifikationen für einen sicheren und effizienten Betrieb, wie z. B. ein speziell entwickeltes Zündsystem, um Probleme wie Vorzündung und Motor klopfen zu verhindern. Ihre gesamte Motor- und Antriebsstrangarchitektur ähnelt jedoch genau ihren Diesel-Gegenstücken. Eine Ausnahme bildet das Kraftstoffsystem. Wasserstoff wird in Gaszylindern gespeichert, die speziell für sehr hohe Drücke ausgelegt sind. Es werden Schulungen empfohlen, die den sicheren Umgang während der Wartung vermitteln. 

Transparenter Sattelzug mit rotem Motor im Inneren

Wasserstoff-Verbrennungsmotoren (ICEs) zeichnen sich durch Effizienz und Kosteneffizienz aus und übertreffen andere kohlenstofffreie Lösungen. Mit der funkgezündeten Technologie und den kraftstoffunabhängigen Plattformen von Cummins erreichen wir im Vergleich zu Erdgasmotoren einen überlegenen thermischen Wirkungsgrad (BTE). Kontinuierliche Weiterentwicklungen ermöglichen eine dieselähnliche Effizienz, während die Kombination von Wasserstoff-ICE in Hybridantriebssträngen und der Einsatz von Funktionen wie dem ADEPT-System von Cummins die Effizienz weiter erhöht.

Wasserstoffmotoren sind ein effektiver Weg zur Reduzierung von Emissionen und zur Dekarbonisierung 

Von entscheidender Bedeutung ist, dass Fahrzeuge mit Wasserstoffmotoren minimales CO2 ausstoßen, insbesondere durch die Verbrennung von Schmierstoffen. Wenn sie mit grünem Wasserstoff betrieben werden, haben sie einen kohlenstofffreien Betrieb am Bohrloch bis zum Rad. 

Der Betrieb von nahezu emissionsfreien Fahrzeugen hat jedoch einen Preis. Dies gilt für jede kohlenstoffarme Technologie. In bestimmten Anwendungsbereichen werden jedoch wahrscheinlich eher Beispiele für Wasserstoffmotoren zu finden sein, wie z. B. bei Schwerlast-Lkw. 

Wann sind Fahrzeuge mit Wasserstoffmotoren das Richtige für Ihr Unternehmen? 

Ziel Ihres Unternehmens ist es, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Wann ist ein Fahrzeug mit Wasserstoffmotor die richtige Lösung? 

Eine Kraftstoffstrategie ist entscheidend, insbesondere für Flotten, die nachts in ein zentrales Depot zurückkehren. Durch die Installation von Wasserstofftankstellen am Depot wird eine bekannte Betankungsstrategie für CNG-Fahrzeugbetreiber eingeführt.

Wenn Ihre Fahrzeuge in der Regel zwischen Vertriebszentren, die sich innerhalb von ein paar hundert Meilen voneinander befinden, hin und her fahren, kann ein ähnliches Tanksystem funktionieren. 

Wenn Sie Langstrecken-Lkw auf festen Strecken betreiben, können Wasserstoffmotoren ebenfalls sinnvoll sein, solange entlang der Strecken Wasserstofftankstellen installiert sind. Mehrere Unternehmen und Behörden errichten zu diesem Zweck Wasserstoff-Versorgungskorridore. 

Mittelschwere und schwere Fahrzeuge, die über 200 bis 300 Meilen pro Tag fahren, profitieren mehr von Wasserstoffmotoren als die aktuelle batterieelektrische Technologie. Elektrische Lkw erfordern aufgrund eines hohen Leistungsbedarfs große Batterien. Während eine größere Batterie theoretisch die Reichweite erweitert, führt sie zu Nachteilen wie reduziertem Laderaum, erhöhter Ladezeit und höheren Kapitalkosten. Im Kontrast dazu tanken Fahrzeuge mit Wasserstoffmotor schnell, passen zu Dieselfahrzeugen in reichweiten und behalten die Nutzlastkapazität.

Cummins entwickelt Wasserstoffmotoren mit 6,7 und 15-Liter-Hubstoff, die Fahrzeugherstellern nach strengen Tests angeboten werden. In Zusammenarbeit mit Werner Enterprise, einem prominenten Transportunternehmen, validiert Cummins seine neuen 15-Liter-Erdgas- und Wasserstoffmotoren. Da Wasserstoffmotoren nahtlos traditionelle ersetzen können, wird Ihr Lieblings-Lkw in den nächsten Jahren möglicherweise bald eine Wasserstoffmotorversion haben.


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Autor-Profil

Jim Nebergall

Jim Nebergall, General Manager of the Hydrogen Engine Business

Jim Nebergall ist General Manager des Geschäftsbereichs Wasserstoffmotoren bei Cummins Inc. und ist maßgebkich für die globalen Aktivitäten des Unternehmens hinsichtlich der Kommerzialisierung von Verbrennungsmotoren mit Wasserstoffantrieb verantwortlich. Wasserstoff-Verbrennungsmotoren sind eine wichtige Technologie auf dem beschleunigten Weg zur Dekarbonisierung des Unternehmens.   Jim kam 2002 zu Cummins und hatte zahlreiche Führungspositionen im gesamten Unternehmen inne. Zuletzt war Jim als Direktor für Produktstrategie und Management für das nordamerikanische On-Highway-Motorengeschäft tätig. Jim setzt sich leidenschaftlich für Innovation ein und hat seine Karriere bei Cummins der Weiterentwicklung von umweltfreundlicheren Technologien verschrieben. Er sprengte die Grenzen der kundenorientierten Innovation, um Cummins als führenden Anbieter von Antriebssträngen der ersten Wahl zu positionieren. Dabei verwaltete er ein Portfolio von fortschrittlichen Diesel- und Erdgas- bis hin zu Hybridantrieben.  Jim verfügt über einen Bachelor-Abschluss in Elektro- und Computertechnik von der Purdue University. 2007 schloss er seinen Master of Business Administration an der Indiana University ab.

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