Brennstoffzellen-LKW versus batterieelektrischer LKW

Abstract

Ziel dieser Diplomarbeit ist ein Vergleich zwischen batterieelektrischen und brennstoffzellenbetriebenen Nutzfahrzeugen, mit besonderem Fokus auf schwere LKWs bis 33 t Gesamtgewicht. Dadurch soll ein Überblick gegeben werden, ob diese beiden alternativen Antriebe schon heute für Nutzfahrzeuge ökonomisch und ökologisch sinnvoll einsetzbar sind bzw. welche Verbesserungen die Konkurrenzfähigkeit zu herkömmlichen Dieselfahrzeugen verbessern können.Es wurde dazu in MS Excel ein Simulationsmodell mit verschiedenen Fahrzyklen erstellt, um den berechneten Energiebedarf dieser Fahrzeuge über einen typischen Arbeitstag mit 9 Stunden abzubilden. Berücksichtigt wurden dabei neben den Fahrwiderständen auch Verluste im Antriebsstrang, sowie große Nebenverbraucher wie zum Beispiel Klimaanlagen. Damit konnte die notwendige Batteriekapazität für BEVs bzw. der Wasserstoffbedarf und Leistung der Brennstoffzelle für HFCEVs bestimmt und die Kosten sowie technische Umsetzbarkeit bestimmt werden.

The aim of this diploma thesis is a comparison between battery-electric and fuel cell-powered commercial vehicles, with a special focus on heavy trucks up to 33 t total weight. The goal is to provide an overview of whether these two alternative drive concepts can already be used economically and ecologically for commercial vehicles today and which improvements are necessary to compete with diesel vehicles.For this purpose, a calculation model with different driving cycles was created in MS Excel to map the real energy requirements of these vehicles over a typical working day of 9 hours. In addition to the driving resistances, losses in the drive train and large auxiliary consumers such as air conditioning systems were also considered. This made it possible to determine the necessary battery capacity for BEVs or the hydrogen requirement and power of the fuel cell for HFCEVs and determine the costs and technical feasibility.