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Mobilität der Zukunft

move - Mobilität der Zukunft
Nachhaltige Mobilität heisst den Verbrauch fossiler Energieträger wie auch den CO2-Ausstoss massiv zu senken. Eine Chance bietet die Umwandlung überschüssiger, erneuerbarer Elektrizität in entsprechend CO2-arme und speicherbare Energieträger wie Wasserstoff oder Methan und deren Nutzung als Treibstoffe für den Individual- und Güterverkehr. Im move, dem Future Mobility Demonstrator, zeigt die Empa in Zusammenarbeit mit Partnern aus Forschung, Wirtschaft und öffentlicher Hand, wie die Mobilität der Zukunft ohne fossile Energie funktionieren könnte.
Gemäss der «Neuen Energiepolitik (NEP)» des Bundesamtes für Energie (BFE) sollen 2050 im Personenwagenbereich knapp 50% der Laufleistung durch elektrische Fahrzeuge und gut 50% durch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor erbracht werden.
Der Energieverbrauch der Fahrzeuge soll dabei massiv sinken und zum überwiegenden Teil aus erneuerbarer Energie stammen. Für die Elektromobilität steht dabei die elektrochemische Speicherung überschüssigen Stroms in Netz- oder Fahrzeug-Batterien und die elektrolytische Umwandlung in Wasserstoff für den Einsatz von Brennstoffzellen-Fahrzeugen im Vordergrund. Für verbrennungsmotorische Fahrzeuge soll überschüssiger Strom durch die Umwandlung in synthetische Treibstoffe wie Methan nutzbar gemacht werden. Die Empa orientiert sich bei ihrer Forschung an diesem Szenario.
move, der Demonstrator für die Mobilität der Zukunft, zeigt exemplarisch den gesamten Pfad auf, wie sich überschüssige erneuerbare Elektrizität für die Mobilität nutzen lässt – in Form von Wasserstoff und in späteren Ausbaustufen in Form von synthetischem Methan und in Netzbatterien. Beim Wasserstoff wird sowohl die reine Nutzung als Treibstoff wie auch die Beimischung zu Erdgas/Biogas betrachtet.
Die Fahrzeuge, die im Rahmen von move-Projekten in der Praxis eingesetzt werden, sind mit den neuesten Antriebskon-zepten und -technologien ausgestattet. Nebst der Optimierung der Energieumwandlungs- und speichertechnologien soll move auch aufzeigen, welcher Antrieb sich für welchen «Mobilitätstypus» am besten eignet.
Elektrofahrzeuge für Kurzstrecken und Stadtfahrten, Wasserstoffantriebe für Busse und Kommunalfahrzeuge, und Gasmotoren für Mittelklasse-Personenwagen und Lieferwagen.
Energetische Ziele für die Personenwagen im Szenario „Neue Energiepolitik“ (NEP) des Bundesamtes für Energie
Wasserstoff: Herstellung und Betankung (350 und 700 bar)
Aufbau einer 200-kW-Wasserstofferzeugungsanlage mit einer Kapazität von knapp 3 kg H2/h, einer Verdichtungs- und Hochdruck-Speicheranlage (bei 450 und 900 bar) für 150 kg H2 und Zapfsäulen für eine Betankungsanlage bei 350 und 700 bar.
Methan/Wasserstoff-Gemisch (350 bar HCNG)

Planung, Realisierung und Simulation einer Wasserstoff-Beimischanlage zum Erdgas/Biogas. Dabei sollen Gasfahrzeuge mit bis zu 25 Vol% H2 (entspricht 9 Energie-%) im Erdgas/Biogas betrieben werden. Parallel dazu wird ein HCNG-Projektfahrzeug entwickelt, das während 2 Jahren in der Praxis betrieben werden soll (HCNG = Hydrogen-enriched Compressed Natural Gas).

Wasserstoff-Kehrfahrzeug (hy.muve II)
Um den Brennstoffzellenantrieb weiter zu optimieren, wird ein wasserstoffbetriebenes Kehrfahrzeug für zwei Jahre in Dübendorf betrieben und die Leistungsfähigkeit im Alltag erprobt. Im Fokus stehen insbesondere das Alterungsverhalten von Brennstoffzelle und Batterie und das Packaging im Hinblick auf eine modulare Serienfertigung.
Realverbrauchs-Modell & gemischt betrieblich/privates Carsharing
Entwicklung eines wissenschaftlich abgestützten Modells für die Berechnung realistischer Verbräuche, das mit einer Testflotte in der Praxis validiert wird. Das Projekt ist gekoppelt mit einem Versuch zur gemischten betrieblichen/privaten Nutzung der Fahrzeuge (Carsharing). Die Testflotte umfasst ein Gasfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein Plugin-Hybridfahrzeug, ein Hybridfahrzeug und ein Brennstoffzellenfahrzeug.
Machbarkeitsstudie für Power-to-Fuel Schweiz
Entwicklung eines Szenarios für die Nutzung überschüssiger erneuerbarer Elektrizität für Power-to-Fuel-Anlagen. Dabei werden sämtliche technischen Verfahren, die für die Umwandlung von Strom in synthetische Treibstoffe notwendig sind, analysiert und mit wissenschaftlichen Analysen gekoppelt.
Kontakt
Christian Bach
Abteilungsleiter Fahrzeugantriebssysteme
+41 (0)58 765 41 37
christian.bach@empa.ch
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