Carsharing mit Brennstoffzellenfahrzeugen: Dimensionierung von Wasserstofftankstellen anhand des Betankungsverhaltens (Grueger et al. 2018)
Fabian Grüger, Lucy Dylewski, Martin Robinius, Detlef Stolten
Brennstoffzellenfahrzeuge und Carsharing stellen zwei Lösungsansätze in Bezug auf Schadstoffe und Lärm durch den Verkehr in Städten dar. Sie sind am effektivsten, wenn sie kombiniert werden, und Wasserstoff wird durch Elektrolyse mit erneuerbaren Energien hergestellt. Eine große Hürde beim Einsatz von Brennstoffzellenfahrzeugen ist die richtige Dimensionierung von Wasserstofftankstellen (HRS) und der Wasserstofferzeugung durch Elektrolyse, um die Nachfrage der Carsharing-Fahrzeuge jederzeit zu decken.
In diesem Beitrag werden Daten zum Betankungsverhalten im Free-Floating-Carsharing vorgestellt, die bisher nicht verfügbar waren. Auf Basis dieser Daten werden Betankungsprofile von Wasserstoff-Carsharing-Fahrzeugen modelliert. Darüber hinaus wird in dieser Analyse eine Methodik zur Optimierung der Topologie eines an eine Windkraftanlage angeschlossenen HRS mit Vor-Ort-Elektrolyse über einen evolutionären Algorithmus vorgestellt und angewendet. Diese Optimierung wird für verschiedene Carsharing-Flottengrößen durchgeführt und die Rentabilität von HRS bewertet.
Die Ergebnisse zeigen, dass größere Flotten in der Lage sind, die Kosten für die Wasserstoffproduktion deutlich zu senken. Darüber hinaus erhöht die Kapazitätserweiterung des HRS, um sich auf die Wasserstoffnachfrage von Privatfahrzeugen in der Zukunft vorzubereiten, die Kosten nicht wesentlich. Die Gesamtkosten sind jedoch im Vergleich zum aktuellen Marktpreis in Deutschland immer noch hoch, was weitere Kostensenkungen erforderlich macht.