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Fahrrad mit Brennstoffzelle: Zukunft oder Utopie?

Ist ein Pedelec mit Brennstoffzellenantrieb nur eine Modeerscheinung, oder haben Fahrräder mit Wasserstoff im Tank tatsächlich Zukunft?

Ein Fahrrad mit Brennstoffzelle ist längst keine Utopie mehr: Das französische Unternehmen Pragma Industries bietet bereits seit 2016 E-Bikes mit Wasserstoffantrieb an. Parallel dazu hat das Fraunhofer-Institut einen Nachrüstsatz entwickelt, der dank mobilem Brennstoffzellensystem jedes Fahrrad in ein E-Bike verwandelt.

Brennstoffzelle statt Batterie

Der Markt für Pedelecs wächst seit Jahren kontinuierlich an. Jedoch sind aktuell fast ausschließlich batterieelektrisch betriebene E-Bikes erhältlich. Seit geraumer Zeit gibt es eine Alternative: Fahrräder mit Brennstoffzellenantrieb.

Wasserstoff Pedelec H2-Bike von Linde
Foto: Linde Group

Eines der ersten Projekte stammt von der Linde Group. Das Technologieunternehmen entwickelte im Jahr 2015 ein Pedelec, das mit einer Brennstoffzelle als Antriebssystem ausgestattet war. Nur 34 Gramm Wasserstoff als Kraftstoff genügten laut Hersteller für eine Reichweite von rund 100 Kilometern. Das Gesamtgewicht des Linde H2-Bikes lag bei nur 23,6 Kilogramm, wobei 3,7 Kilogramm auf das Brennstoffzellensystem entfielen. Linde produzierte bis ins Jahr 2016 eine Prototypserie von rund 100 Pedelecs. Leider wurde das Projekt mangels Nachfrage nicht mehr weiterverfolgt. Der Grund lag offensichtlich an zu hohen Herstellungskosten für die Brennstoffzellen-Stacks.

Erstes Wasserstoff-Pedelec in Serie

Das erste Brennstoffzellen-Fahrrad in Serienfertigung stammt vom französischen Unternehmen Pragma Industries. Das E-Bike Alpha 2.0 ist seit 2016 auf dem Markt und mittlerweile bereits in der zweiten Version erhältlich. Das Pedelec verfügt über einen 250 Watt Elektromotor und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h. Die Brennstoffzelle ist ebenso wie der Wasserstofftank im Rahmen integriert. Eine 150 Wh Lithium-Ionen-Batterie dient als Energie-Zwischenspeicher. Laut Hersteller schafft das Alpha 2.0 im Elektromodus eine Reichweite von rund 100 Kilometern.

Das Wasserstoff-E-Bike ist in erster Linie für den Flotteneinsatz konzipiert. Pragma konzentriert sich aktuell hauptsächlich auf den französischen Markt, weshalb die bisher rund 200 produzierten Alpha Pedelecs von mehreren französischen Bike-Sharing Anbietern gekauft wurden. Bis 2020 möchte Pragma Industries eine zweite E-Bike-Version für Privatkunden anbieten. 

Weil das Netz an Wasserstofftankstellen noch sehr gering ist, bietet Pragma diese gleich mit zum Kauf an. Ein Wasserstoff-E-Bike kostet 7.500 Euro, die passende Tankstelle 75.000 Euro. Dort können laut Hersteller dann zehn E-Bikes gleichzeitig getankt werden. Ein Tankvorgang dauert rund 2 Minuten. Übrigens: Für Flottenbetreiber gibt es auch ein Paket aus Tankstelle und zehn Pedelecs zum Gesamtpreis von 150.000 Euro.

LiteFCBike: Nachrüstsatz mit Brennstoffzelle

Ein weiteres interessantes Projekt stammt vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE aus Freiburg und heißt ‚LiteFCBike.‘ Dabei handelt es sich um ein kompaktes Brennstoffzellensystem, mit dem jedes Fahrrad zum E-Bike umgerüstet werden kann. Als Basis dient das Antriebs-Konzept ‚Conodrive‘ von José Fernandez. Dabei treibt eine spezielle Antriebsrolle das Hinterrad an. Motor, Akku und Elektronik sind am Gepäckträger verstaut.

Die Entwickler vom Fraunhofer-Institut ersetzten den herkömmlichen Fahrradakku mit einem leichten und mobilen Brennstoffzellensystem, das inklusive Wasserstofftank nur 3,3 Kilogramm wiegt. Das Gesamtmaß des kompletten Systems beträgt 348 x 153 x 47 mm. Die Brennstoffzellen produzieren im Nennbetrieb etwa 70 Watt und laden den Pufferakku nach. Dieser sorgt für eine für Pedelecs übliche Leistung von 250 Watt.

Nachrüstsatz mit Brennstoffzellen System für Fahrrad
Fotos: Fraunhofer-Institut ISE

Vor- und Nachteile von Wasserstoff-E-Bikes

Fahrräder mit Brennstoffzelle sind wesentlich leichter als herkömmliche Pedelecs. Zudem entfallen stundenlange Ladezyklen, da der Tankvorgang mit Wasserstoff schon in wenigen Minuten erledigt ist. Auch bei der Reichweite punkten Brennstoffzellen-Fahrräder im Vergleich zu batteriebetriebenen E-Bikes.

Im Gegensatz dazu ist die Herstellung von Brennstoffzellen ebenso kostenintensiv wie die Produktion von Wasserstoff als Kraftstoff. Außerdem ist das Netz an Wasserstoff-Tankstellen aktuell noch sehr überschaubar. Auch wenn die Entwicklung der Brennstoffzelle von diversen Herstellern seit Jahren forciert wird: Die Massentauglichkeit als Antriebssystem für Fahrräder und andere Verkehrsmittel wird wohl noch einige Jahre auf sich warten lassen.

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