Toyota GR Corolla H2 Concept

Toyota GR Corolla H2 Concept

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Prozeßschema der Boil-off-Gas-Nutzung

In der japanischen Super Taikyu-Serie tritt Toyota im Finale in Fuji mit einem neuen wasserstoffangetrieben Konzept an, das Boil-Off-Gas nutzt. Der Konzern erwartet von dieser Technologie, dass sie die Energieeffizienz des gesamten Flüssigwasserstoffsystems durch Rückgewinnung und Nutzung des Gases als Energie verbessern wird. Flüssiger Wasserstoff hat eine höhere Dichte als gasförmiger Wasserstoff. Dadurch kann mehr Wasserstoff in einem Tank mit gleichem Fassungsvermögen gespeichert werden, aber es besteht das Problem des Abdampfens.

Dies gilt für alle Flüssigwasserstoffsysteme, bei denen der im Tank gespeicherte flüssige Wasserstoff durch die von außen eindringende Wärme verdampft. Bisher wurde das Boil-Off-Gas, also verdampfter Wasserstoff, der während der Fahrt im Tank entsteht, ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben.

Autodruckerzeuger zur Erhöhung des Drucks von Boil-off-Gas (der Zähler auf der linken Seite zeigt den Druck nach der Erhöhung an, der Zähler auf der rechten Seite den Druck vor der Erhöhung).

Mit Partnern arbeitet Toyota an der Entwicklung einer Technologie zur Herstellung von wiederverwendbarem Kraftstoff, indem es dieses Boil-Off-Gas, das aus dem Flüssigwasserstoff im Tank freigesetzt wird, einem Auto-Druckerzeuger zugeführt wird (einer Vorrichtung, die den Druck ohne externe Energie erhöht). Das Gas kann durch Anwendung von Druck wieder in nutzbaren Wasserstoff als Kraftstoff für den Motor umgewandelt werden, aber um den Druck ausreichend zu erhöhen, wird normalerweise Energie wie Strom benötigt. Der Druckerzeuger, der bei diesem Rennen vorgestellt wird, nutzt den Druck des Boil-off-Gases, um den Druck um das Zwei- bis Vierfache zu erhöhen und wiederverwendbaren Kraftstoff ohne zusätzliche Energie zu erzeugen.

Generell bleibt eine gewisse Restmenge an überschüssigem Boil-Off-Gas übrig, das dann in ein von Toyota entwickeltes kleines Brennstoffzellenpaket eingespeist wird. Der Wasserstoff durchläuft anschließend eine chemische Reaktion zur Stromerzeugung. Der erzeugte Strom kann zum Antrieb etwa für den Motor der Flüssigwasserstoffpumpe verwendet werden. Damit ist es möglich, aus dem Boil-Off-Gas eine weitere Strommenge zu erzeugen, was zu einer Verbesserung der Energieeffizienz führt. Boil-Off-Gas, das nicht für die Stromerzeugung in verwendet wird, wird dann wie zuvor durch einen Katalysator in Wasserdampf umgewandelt und außerhalb des Fahrzeugs freigesetzt

Toyota strebt Partnerschaften an, die helfen, diese Technologie für kommerzielle Anwendungen fertig zu entwickeln.

Katalysator zur Behandlung von überschüssigem Boil-Off-Gas

Fotos: Toyota/Text: Rainer Roßbach