Hyliion beweist, dass die Stromerzeugung im Mittelpunkt steht

Hyliion hatte sich ursprünglich nicht auf Stromerzeugung spezialisiert. Das texanische Unternehmen – dessen Name sich aus „Hybrid + Lithium + Ion“ zusammensetzt – wurde 2015 vom heutigen CEO Thomas Healy gegründet und konzentrierte sich auf Hybridantriebe für Lkw der Klasse 8. Erst einige Jahre später rückten Energielösungen in den Fokus des Unternehmens.

Thomas Healy, CEO von Hyliion. (Foto: Becky Schultz)

„Vor ein paar Jahren waren wir hier auf dieser Messe und sahen einen Wandel in der Branche“, sagte Healy auf einer Pressekonferenz im Rahmen der ACT Expo 2025 in Anaheim, Kalifornien. „Wir sahen, dass die Einführung von Elektrofahrzeugen langsamer voranschritt als erwartet. Wir sahen, dass die Kosten für Komponenten in die Höhe schossen, und wir sahen, dass die gesetzlichen Vorgaben schwankten.“

Auf derselben Messe gaben wir erstmals einen Einblick in den Karno-Generator. Diese Technologie hatten wir von GE Aerospace übernommen und waren überzeugt, dass sie die ideale Lösung zum Laden von Batterien in Elektrofahrzeugen sein könnte. Daher haben wir in den letzten zwei Jahren die schwierige, aber auch stolze Entscheidung getroffen, den Bereich der Elektrofahrzeug-Antriebe zu verlassen und uns voll und ganz auf den Karno-Generator zu konzentrieren.

Der Kern der Sache

Das Karno Power Module ist ein vollständig geschlossenes, hermetisch abgedichtetes System, das ein Vierwellen-Leistungsmodul, Leistungselektronik sowie Wärme- und Kraftstoffmanagementsysteme beherbergt. Herzstück jeder Einheit ist der Karno Core, ein Lineargenerator, der auf den Prinzipien des 200 Jahre alten Stirling-Kreisprozesses basiert.

„Stirlingmotoren galten immer als die beste Methode zur Energieerzeugung. Das Problem war, dass sie nahezu unmöglich herzustellen waren“, sagte Healy. Hyliion konnte diese Fertigungsmöglichkeiten mithilfe des 3D-Metalldrucks (Additive Fertigung) freisetzen. „Im Grunde genommen nutzen wir 200 Jahre alte Technologie und bringen sie mit neuen Fertigungstechniken auf den neuesten Stand.“

Der Karno-Kern basiert auf den Prinzipien des 200 Jahre alten Stirling-Zyklus. (Foto: Hyliion)

Jeder 200-kW-Lineargenerator verfügt über lineare Elektromotoren mit vier synchronisierten Wellen, die Wärme nutzen, um lineare Kolbenbewegungen anzutreiben. Diese Bewegungen erzeugen Strom, indem sich die mit einer Magnetanordnung versehene Welle mit hoher Frequenz durch statische Kupferspulen bewegt.

Dieses flammenlose Niedertemperatur-Oxidationssystem, gekoppelt mit der einzigartigen Karno-Architektur, benötigt nur die Wärmezufuhr zum Kernstromsystem, was zu einem brennstoffunabhängigen Design führt. Laut Hyliion ist das System mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen kompatibel, deren Flammeneigenschaften so langsam wie Ammoniak oder so schnell wie Wasserstoff sind – ohne dass Hardware-Modifikationen erforderlich sind.

„Wir haben über 20 Kraftstoffe identifiziert, mit denen diese ‚Box‘ unserer Meinung nach betrieben werden kann. Und im Gegensatz zu anderen Lösungen, bei denen die Plattform auf den jeweiligen Kraftstoff umgestellt werden kann, haben wir diese so konzipiert, dass sie im laufenden Betrieb zwischen Kraftstoffen wechseln kann, ohne dass der Generator ausgeschaltet werden muss“, erklärte Healy. „Wir sehen dies als eine Möglichkeit, sich für die Zukunft zu rüsten, indem wir heute eine Lösung einsetzen, die mit vielen der zukünftig voraussichtlich verwendeten Kraftstoffe betrieben werden kann.“

Skalierbar für mehrere Anwendungen

Das Karno Power Module liefert sauberen, bedarfsgerechten Strom mit extrem niedrigen bis gar keinen Emissionen, ohne dass zusätzliche Abgasbehandlungen erforderlich sind. Es ist zudem kompakt und für eine Skalierung von 200 kW bis zu mehreren Megawatt ausgelegt.

„Im Vergleich zu Verbrennungsmotoren sind wir bei gleicher Leistung etwa halb so groß bis ein Drittel, was ein großer Vorteil ist, wenn man an Ladestationen für Elektrofahrzeuge denkt, wo Platz Mangelware ist“, kommentierte Healy. „Diese Boxen sind so konzipiert, dass man sie nebeneinander stapeln kann.“

Das kompakte Design des Moduls ist ein Vorteil für Anwendungen mit begrenztem Platzangebot, beispielsweise an Ladestationen für Elektrofahrzeuge. (Foto: Hyliion)

Wir haben den Baustein geschaffen. Wenn Sie mehr Leistung benötigen, ist es wie bei einem Akkupack, bei dem Sie mehrere Zellen zusammenfügen, um die benötigte Kapazität zu erhalten. So fügen Sie mehrere Karno-Kerne zusammen, um die benötigte Leistung zu erhalten.

Hyliion arbeitet außerdem an einer Variante, die 2 MW Leistung in einem Gehäuse von der Größe eines etwa 20 Fuß langen Schiffscontainers verpackt.

Zielanwendungen sind zwar das Laden von Elektrofahrzeugen und Rechenzentren, doch Healy sagte, dass das Karno Power Module in der Lage sei, „echte“ Primärleistung bereitzustellen.

„Wir sehen darin eine Lösung nicht nur für das Laden von Elektrofahrzeugen und nicht nur für Rechenzentren, sondern auch für normale Gewerbegebäude, die Strom benötigen, oder für Abgasanwendungen oder Öl- und Gasstandorte, die zu abgelegen sind, um an das Stromnetz angeschlossen werden zu können“, erklärte Healy.

Er wies außerdem darauf hin, dass Hyliion einen Vertrag mit der US-Marine zur Stromversorgung künftiger Schiffe abgeschlossen hat. „Sie haben es als bevorzugtes Kraftwerk für zukünftige autonome Marineschiffe und andere Anwendungen ausgewählt“, sagte er. „Erst im vergangenen Jahr haben wir die Bereitstellung von rund 20 Millionen US-Dollar an Fördermitteln der Marine zur Finanzierung der Entwicklung bekannt gegeben.“

„Wir betrachten dies also wirklich als eine modulare Lösung, die für viele Anwendungen geeignet ist.“