Wasserstoff findet einen Platz am Tisch für alternative Energien

Mar 13, 2023

Convenience-Stores und Tankstellen, die einen Übergang zu sauberer Energie planen, sollten sich nicht ausschließlich auf das Laden von Elektrofahrzeugen konzentrieren, sagen Experten.

Wasserstoff ist auch eine sinnvolle Alternative zu fossilen Brennstoffen, insbesondere für Tankstellen mit Lkw als Kunden.

„Für all diese Technologien wird es einen Platz am Tisch geben. Ich denke, diejenigen, die glauben, dass es einen Gewinner geben wird, der alles bekommt, sind ein wenig kurzsichtig“, sagte Scott Negley, Senior Director für Produktmanagement in Nordamerika Produkte bei Dover Energy and Fueling.

„Wasserstoff dürfte allein aufgrund der Betankungszeit ein Gewinner sein“, sagte Negley.

Ein Unterschied besteht darin, wie lange es dauert, einen schweren Elektro-Lkw ohne Wasserstoff-Brennstoffzelle aufzuladen, verglichen mit einem Lkw mit Wasserstoff- oder Dieselkraftstoff.

Da dieselbetriebene Lkw-Fahrer heute daran gewöhnt sind, innerhalb von Minuten statt Stunden aufzutanken, wächst das Interesse an der schnelleren sauberen Energie von Wasserstoff und die Zahl alternativer Kraftstoffe nimmt zu.

Ein wasserstoffbetriebener Lkw könne in etwa der gleichen Zeit tanken wie das Tanken mit Diesel, sagte Jonathan Eichberger, Geschäftsführer des Transportation Energy Institute, früher Fuels Institute genannt.

Eichberger sagte, Wasserstoff werde übersehen, während sich die Medien auf Elektrofahrzeuge konzentrieren. Die Biden-Regierung hat mit Ankündigungen zu den Zielen eines landesweiten Elektrofahrzeugnetzes und Netto-Null-Emissionen zu den Nachrichten beigetragen. Im Mai kündigten der US-Verkehrsminister Pete Buttigieg und der kanadische Verkehrsminister Omar Alghabra einen amerikanisch-kanadischen Korridor für alternative Kraftstoffe mit Ladestationen für Elektrofahrzeuge an, die etwa alle 50 Meilen von Quebec City bis Kalamazoo, Michigan, liegen. Die beiden Länder haben sich außerdem darauf geeinigt, gemeinsame Standards für Ladeanschlüsse zu verwenden.

„Sie lieben die Geschichte der Elektrofahrzeuge“, sagte er. „Da Elektrofahrzeuge in den Medien so hochgejubelt werden, geht man davon aus, dass sie allgegenwärtig sind. Davon sind wir weit entfernt“, sagte er.

Die Biden-Regierung hat das Ziel angekündigt, bis 2030 ein landesweites Netzwerk von 500.000 Ladegeräten zu installieren und dazu beizutragen, die Kraftstoffemissionen um 50 % zu senken. Er möchte außerdem, dass Elektrofahrzeuge bis 2030 die Hälfte aller Neuwagenverkäufe in den USA ausmachen.

Auch Regierungsbeamte haben mit Ankündigungen wie dem binationalen Elektrofahrzeugkorridor zwischen den USA und Kanada zur Medienberichterstattung beigetragen, bei dem etwa alle 50 Meilen von Quebec City bis Kalamazoo, Michigan, Ladestationen für Elektrofahrzeuge aufgestellt sind. Die beiden Länder haben sich außerdem darauf geeinigt, gemeinsame Standards für Ladeanschlüsse zu verwenden.

Das überparteiliche Infrastrukturgesetz und das Inflation Reduction Act stellen öffentliche Gelder zur Verfügung, um zur Erreichung der Ziele beizutragen. Private Unternehmen haben ihre Investitionen in das Laden von Elektrofahrzeugen und damit verbundene Technologien verstärkt. Volta Inc., das dieses Jahr von Shell übernommen wurde, bietet eine Datenanalyseplattform an, die Kommunalverwaltungen bei der Entscheidung helfen soll, wo Ladegeräte für Elektrofahrzeuge installiert werden sollen.

Auch für Wasserstoff gebe es staatliche Anreize, die in den Medien jedoch nicht in gleichem Maße Beachtung fanden, sagte Negley. „Was manchen Leuten entgeht“, sagte er, ist, dass „es buchstäblich mehr Infrastrukturfinanzierung für Hochdruck-Wasserstoff gibt als für Elektrofahrzeuge, was Anreize für Einzelhändler angeht, rauszugehen und Infrastruktur aufzubauen.“

Durch das Inflation Reduction Act wurden neue Bundeszuschüsse in Höhe von 2 Milliarden US-Dollar hinzugefügt, die für Elektrofahrzeuge mit Wasserstoff-Brennstoffzellen verwendet werden können, Gewerbesteuergutschriften von 6 % bis zu 100.000 US-Dollar für qualifizierte Betankungsanlagen für Fahrzeuge mit alternativen Kraftstoffen und andere Steuergutschriften, die die Produktionskosten für sauberen Wasserstoff auf etwa 3 US-Dollar senken pro kg Wasserstoff und andere Mittel für Fonds, die im überparteilichen Infrastrukturgesetz festgelegt sind, wie z. B. 8 Milliarden US-Dollar für regionale Hubs für sauberen Wasserstoff, 1 Milliarde US-Dollar für ein Elektrolyseprogramm für sauberen Wasserstoff und 500 Millionen US-Dollar für ein Forschungs-, Entwicklungs- und Demonstrationsprogramm zur Herstellung von sauberem Wasserstoff. Laut einem Informationsblatt des Weißen Hauses zum überparteilichen Infrastrukturgesetz kann ein Teil der Bundeszuschüsse, die den Bundesstaaten für eine Lade- und Betankungsinfrastruktur zugewiesen werden, auch für Wasserstoff verwendet werden.

Die Erstausrüster spielen eine große Rolle bei der Bestimmung der zur Verfügung gestellten Fahrzeuge, und mehrere Pkw- und Lkw-Hersteller investieren in Wasserstoff, sagte Eichberger. „Toyota, Cummins, Shell – sie alle sind sehr an Wasserstoff interessiert“, sagte er. Kenworth nutzt die Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie von Toyota in seinem Brennstoffzellen-Elektro-Straßen-Lkw T680 und erhöht so die Reichweite auf bis zu 450 Meilen. Der Lkw speichert seine Energie als komprimiertes Wasserstoffgas, sagte Kenworth auf seiner Website.

Hersteller sind auch daran interessiert, Wasserstoff in Verbrennungsmotoren zu verwenden, da der Kraftstoff kein Kohlendioxid ausstößt.

Das wachsende Interesse an alternativen Kraftstoffen führt dazu, dass Anbieter wie Dover Energy und Fueling den Fokus von fossilen Brennstoffen abwenden. „Wir sind uns der Auswirkungen bewusst und haben unser Geschäft entsprechend strukturiert. Wir haben den Namen unseres Unternehmens in Dover Clean Energy and Fueling geändert“, sagte Negley. „Wir arbeiten mit unseren globalen Teams zusammen, um eine Wasserstoffabgabeplattform zu entwickeln, die für eine Vielzahl von Bereichen geeignet ist, einschließlich des nordamerikanischen Marktes“, sagte Negley.

Kalifornien sei führend bei der Einführung von Wasserstoff, sagte er. Da die erste Phase der Emissionsvorschriften des California Air Resources Board (CARB) von 2008 in diesem Jahr in Kraft tritt, verlangt Kalifornien, dass Lkw über 14.000 Pfund mit einem Motor vor 2010 den Motor durch einen neuen ersetzen, um Partikel und Stickoxide zu reduzieren zum CARB.

Die nächste Phase verlangt, dass neue Lkw, die in der Nähe von Eisenbahnen und Häfen in Kalifornien verkehren, bis 2024 emissionsfrei fahren. Außerdem werden bis 2045 alle Diesel-Lkw- und Busflotten von den Straßen Kaliforniens verbannt.

Die neuen Vorschriften bieten Fahrzeugherstellern und Tankstellen einen Grund, nach alternativen Energien zu suchen, darunter Wasserstoff, Elektrofahrzeuge, Ethanol und erneuerbarer Diesel, sagte Negley. „Ich glaube, dass sie in Zukunft einen erheblichen Einfluss auf unsere Verkehrsinfrastruktur haben werden. Wir sind besser dran, wenn wir für sie alle einen Platz am Tisch finden.“

Trotz der schnelleren Betankung mit Wasserstoff steht die alternative Energie aufgrund der Kosten für die notwendige Infrastruktur vor einem harten Kampf. „Der Bau einer Wasserstoffstation ist kein trivialer Aufwand“, sagte er und schätzte die Baukosten auf 1,5 bis 5 Millionen US-Dollar.

„Als Unternehmen müssen Sie sicherstellen, dass Sie über die kritische Masse an Fahrzeugen verfügen, die Ihnen hilft, einen Return on Investment zu erzielen. Selbst nachdem viele Anreize geschaffen wurden, verfügen wir nicht über die kritische Masse an Fahrzeugen, um das zu produzieren.“ „Investitionen sind sinnvoll“, sagte Negley.

Bei allen neuen alternativen Energieträgern müssen sich Kraftstoffeinzelhändler fragen, wie sie die Investitionsrendite erzielen, wie sie es seit Jahrzehnten bei Erdölkraftstoffen tun. „Es ist ein sehr effizientes Geschäftsmodell. Es ist etabliert. Sie wissen, wie hoch ihre Margen pro Gallone sind.“

Auch herkömmliche Tankstellen für Erdöltanks müssen Investitionen tätigen, da die Abnutzung der unterirdischen Lagertanks zu Problemen bei der Einhaltung von Umweltvorschriften führt. Einige Lecks seien nicht auf Probleme mit der Ausrüstung zurückzuführen, sondern auf Diebe, die Benzin stehlen, sagte er.

Andere Panzer erreichen die Obergrenze ihrer versicherbaren Lebensdauer von etwa 25 bis 30 Jahren, sagte Negley. Je älter die Tanks werden, desto sorgfältiger müssen sie überwacht werden.

Dover Energy and Fueling, das den Markt für unterirdische Lagertanks mit Messgeräten und anderen Geräten beliefert hat, expandiert, um im Zuge der Erweiterung der Transportenergiebranche auch andere Lösungen für Tankstellen anzubieten, sagte Negley.

„Wir verstehen flüssige Brennstoffe seit 130 Jahren. Bei anderen Technologien befinden wir uns in den ersten fünf Jahren. Es gibt eine Lernkurve“, sagte er. „Wir glauben, dass wir Spielraum haben, auch wenn es sich noch in einem sehr frühen Stadium einer Branche befindet, die versucht, sich selbst zu finden und herauszufinden, wo sie hinpasst und wie sie im Hinblick auf den Gesamtraum und den Aufbau der Infrastruktur sinnvoll sein kann. Wir sind sehr zufrieden.“ begeistert von der Gelegenheit.“

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