H2-fokussiert und hybridelektrisch: EVS Hydrogen-Mehrstoffmotoren versprechen Flexibilität und Zukunftssicherheit

Während die Elektrifizierung das Mittel der Wahl zur Erreichung von Netto-Null-Emissionen zu sein scheint, ist Wasserstoff (H2) besonders vielversprechend. Wasserstoff wird bereits in Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen (FCEV) eingesetzt und viele Motorenhersteller erforschen Wasserstoff als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren (IC) .

Ein solches Unternehmen ist EVS Hydrogen. Der Motorenhersteller aus dem bayerischen Untergriesbach plant, seine Wasserstoffmotoren auf der Bauma 2025 vorzustellen.

„Wir sind davon überzeugt, dass Wasserstoff die Energie der Zukunft ist und dass es wichtig ist, sich schon heute auf seine Einführung vorzubereiten“, sagte Günther Kneidinger, CEO von EVS Hydrogen.

Wasserstofffähiger Mehrstoff

Die Wasserstoffverbrennung sei das Hauptziel bei der Entwicklung der Motoren von EVS Hydrogen gewesen, sagte Kneidinger. Mit einem Leistungsbereich von 10 bis 100 kW sind sie für den Einsatz mit mehreren Kraftstoffen ausgelegt.

Ein Mehrstoffmotor von EVS Hydrogen. (Foto: EVS Hydrogen)

„Multi-Fuel-Technologie bedeutet, dass ein einziges Motorsystem mehrere Kraftstoffarten nutzen kann – sowohl flüssige als auch gasförmige“, sagte Kneidinger. Er fügte hinzu, dass die Motoren des Unternehmens neben Wasserstoff auch mit Biogas, Erdgas, Methan – und sogar Kerosin und Benzin – betrieben werden können.

Laut Kneidinger war die Unsicherheit über Wasserstoff als Kraftstoff der Grund dafür, dass das Unternehmen sich mit der Mehrstofftechnologie auseinandersetzte.

„Wir haben gesehen, dass die Menschen, insbesondere in Europa, unsicher waren, wann Wasserstoff kommen wird, ob er kommen wird oder nicht“, sagte er. „Wir waren der Meinung: Ja, definitiv – Wasserstoff ist die Zukunft. Aber die Menschen waren nicht bereit, mit Wasserstoff zu beginnen.“

EVS Hydrogen untersuchte, wie der Motor mit Kraftstoffen betrieben werden kann, die für die Kunden aktuell wichtig sind. Das Zündprofil von Wasserstoff, den Kneidinger als „perfekten Kraftstoff“ bezeichnete, ermöglichte es dem Unternehmen, seine Motoren so anzupassen, dass sie auch mit langsamer brennenden, fremdgezündeten Kraftstoffen betrieben werden können.

Er sagte, dieser Ansatz sei für OEMs von Vorteil, die ihre Ausrüstung wasserstofftauglich machen wollen oder Bedenken hinsichtlich des Preises und der Verfügbarkeit von H2 in der Zukunft haben, was beides Herausforderungen auf dem heutigen Markt darstellt.

„Kunden sind nicht auf einen Kraftstofftyp festgelegt und können flexibel auf Wasserstoff umsteigen, sobald sie dazu bereit sind“, sagte Kneidinger. „Derzeit beobachten wir, dass die meisten Kunden Methanol oder Ethanol bevorzugen.“

Der Wechsel von einem Kraftstofftyp zu einem anderen ist für Endverbraucher nicht spontan möglich – sie können beispielsweise nicht an einem Tag Methanol und am nächsten Wasserstoff verwenden. Auf OEM-Ebene oder in der EVS-Wasserstofffabrik ist dies jedoch relativ einfach.

„Für uns ist es wichtig, von Anfang an zu wissen, ob die Kunden die Multi-Fuel-Technologie wünschen oder nicht“, sagte Kneidinger. „Wenn sie sie wünschen, gibt es verschiedene Schläuche – wie der gasförmige oder flüssige Kraftstoff in den Motor gelangt – und unsere Elektronik erkennt, welche Kraftstoffart verwendet wird.“

Für OEMs, die den Kraftstofftyp einer bestimmten Maschine ändern möchten, beispielsweise im laufenden Betrieb, gibt es laut Kneidinger nur wenige „Schrauben, die sie selbst drehen müssen. Das ist für sie ein Kinderspiel. Anschließend können sie zwischen den verschiedenen Kraftstoffen wechseln.“

Vorteile gegenüber Brennstoffzellen

Kneidinger betonte, dass EVS-Wasserstoffmotoren nicht in Konkurrenz zu Wasserstoff-Brennstoffzellen stünden und jede Technologie ihre Berechtigung habe. Die für den Einsatz in Brennstoffzellen erforderliche Kraftstoffreinheit könne jedoch für manche Geräte in bestimmten Umgebungen eine Herausforderung darstellen.

In einem Power Progress- Artikel vom Juni 2024 sagte Jamie King von der Alberta (Canada) Motor Transport Association (AMTA), die die Machbarkeit von Wasserstoff als Kraftstoff erforscht, dass Wasserstoff in Brennstoffzellenqualität eine Reinheit von sechs Neunen benötigt , d. h., er muss zu 99,999999 Prozent rein sein.

Bei extrem kalten Temperaturen wie in Kanada kann sich in den Tankleitungen Kondenswasser ansammeln, das die Reinheit des Wasserstoffs verringern kann.

Kneidinger sagte, dass die Reinheit des Wasserstoffkraftstoffs bei Wasserstoff-Verbrennungsmotoren kein Problem darstelle und dass Wasser im Kraftstoff keinen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der EVS-Wasserstoffmotoren habe.

„Wir erhalten derzeit viele Anfragen aus Märkten, in denen es sehr heiß oder sehr kalt ist“, sagte er. „Leute aus Afrika, die alle Brennstoffzellen getestet haben, sagen, dass es bei Temperaturen über 40 Grad Celsius etwas schwierig ist. Und bei viel Staub ist es auch schwierig für die Brennstoffzelle. Zu hohe Luftfeuchtigkeit ist ebenfalls problematisch für die Brennstoffzelle. Und für uns spielt es keine Rolle, ob sich Wasserkristalle im Brennstoff befinden oder nicht.“

Ein Grund für diese Flexibilität ist die Multi-Fuel-Technologie. „Wir können verschiedene Gase mischen – zum Beispiel Wasserstoff und Biomethan“, sagte Kneidinger. „Das ist für uns kein Problem.“

Hybrid-Elektro-Technologie

EVS-Wasserstoffmotoren wurden für eine breite Palette von Off-Highway-Anwendungen entwickelt, was teilweise auf einen einzigartigen Vorteil zurückzuführen ist: Sie sind hybridelektrisch.

„Auf der Welle haben wir einen Generator“, sagte Kneidinger. „Mit diesem Generator erzeugen wir den gesamten Strom. Das heißt, wenn jemand unseren Verbrennungsmotor laufen lässt, kann er gleichzeitig elektrische Energie in eine Batterie oder ein Hilfsaggregat (APU) einspeisen. Dann kann er elektrisch fahren, wenn er will.“

Die Fähigkeit zur Stromerzeugung eröffne dem Motor ein breiteres Anwendungsspektrum, sagte Kneidinger, unter anderem als Notstromaggregat und Reichweitenverlängerer.

Er fügte hinzu, dass die Hybridisierung es den Wasserstoffmotoren von EVS ermögliche, unterschiedliche Lastprofile in unterschiedlichen Anwendungen effizienter zu bewältigen.

„Beispielsweise unterscheidet sich das Lastprofil eines Minibaggers deutlich von dem eines Kompressors“, sagte Kneidinger. „Dank der Hybridisierung können wir die Leistungsabgabe präziser anpassen und so für mehr Flexibilität und Effizienz bei unterschiedlichen Anwendungen sorgen.“

Laut Kneidinger haben ihm die Anfragen, die EVS Hydrogen zu seinen Motoren erhält, gezeigt, dass das Unternehmen auf dem richtigen Weg ist.

„Wir haben ein äußerst vielseitiges Produkt mit großem internationalen Marktpotenzial entwickelt“, sagte er. „Die nächsten Schritte umfassen den Ausbau unserer internen Produktionskapazitäten und den Aufbau zusätzlicher Fertigungspartnerschaften, um uns auf zukünftiges Wachstum vorzubereiten.“