09.08.2021 Fahrzeuge mit Brennstoffzellen verfügen über einen Elektromotor und erzeugen die elektrische Energie zum Fahren aus der Verbrennung von Wasserstoff. Eine große Rolle bei diesem Antrieb spielt die Leistungselektronik: Diese wird benötigt, um elektrische Energie entsprechend umzuformen, zum Beispiel Gleichstrom aus dem Hochvoltbordnetz in Drehstrom für den Elektromotor. Zudem kann die Spannung von Brennstoffzellen je nach Belastung stark variieren. Daher benötigen Wasserstoff-Autos einen sogenannten DCDC-Wandler, der die Spannung für das Hochvoltbordnetz entsprechend anpasst.
Das Projekt Dragan an der Hochschule Landshut forscht nun an einem solchen DCDC-Wandler, wobei im Gegensatz zu bisherigen Modellen Galliumnitrid-Transistoren (genauer GaN-HEMTs) eingesetzt werden, wodurch der Wandler besonders leicht und kompakt gebaut werden kann. Zudem erhofft sich das Forscherteam unter Leitung von Prof. Dr. Alexander Kleimaier Vorteile bei den Produktionskosten und dem Wirkungsgrad. Als Unternehmenspartner beteiligt sich Silver Atena am Projekt. Das Bayerische Verbundforschungsprogramm Mobilität Innovative Antriebe fördert das Vorhaben mit insgesamt 686.900 €.
Ob sich Autos mit Brennstoffzellen in Zukunft durchsetzen werden, ist derzeit noch nicht absehbar. Letztlich gelte es, die Vor- und Nachteile gegeneinander abzuwägen. So lassen sich Wasserstoff-Fahrzeuge schneller betanken und verfügen über eine größere Reichweite als die bisherigen E-Autos mit Batterie. Zudem ermögliche Wasserstoff als Energieträger die Speicherung großer Mengen von Energie. „Auf der anderen Seite haben wir dabei hohe Verluste durch Energieumwandlung“, so Kleimaier, „schließlich müssen wir den Wasserstoff mithilfe von regenerativen Energien erst erzeugen, dann unter Energieaufwand komprimieren bzw. verflüssigen, um ihn dann wiederum mit Hilfe von Brennstoffzellen in elektrische Energie zurückzuwandeln.“ Den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bleibt in Zukunft damit noch viel zu tun. „Und letztlich müssen die Erkenntnisse dann auch umgesetzt und genutzt werden, wenn wir unsere CO2-Bilanz verbessern wollen“, so Kleimaier.
(Quelle: Hochschule Landshut)
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