FEV stellt adaptierten Motor für den Betrieb mit Wasserstoff vor

Saint-Quentin-En-Yvelines, Frankreich, April 2023 – FEV, ein weltweit führender Anbieter von Engineering-, Entwicklungs-, Test- und Beratungsdienstleistungen für nachhaltige Mobilität und saubere Energie, entwickelt gemeinsam mit NGV-Powertrain den weltweit ersten auf Wasserstoffbetrieb adaptierten 8,7-Liter-Verbrennungsmotor für mittlere und schwere Anwendungen auf und abseits der Straße.

Während die angestrebte durchgängige Elektrifizierung der Mobilität derzeit noch in weiter Ferne liegt, werden strengere Emissions-Richtlinien bereits in Kürze zur Realität. Betreiber und Manager von Bestandsflotten suchen daher nach Möglichkeiten, um ihre Fahrzeuge auch unter den veränderten Bedingungen weiter gesetzeskonform betreiben zu können. Dabei gewinnt der Einsatz von Wasserstoff als Energiequelle zunehmend an Bedeutung.

Pragmatischer Ansatz für einen CO₂-freien Mittel- und Schwerlastverkehr
Die Allgegenwärtigkeit des Verbrennungsmotors führt dazu, dass er die heutige Gesellschaft polarisiert: Entweder man liebt ihn oder man hasst ihn. Verbrenner sind einerseits wirtschaftlich und robust, durch ihren flächendeckenden Einsatz sind sie aber gleichzeitig einer der Hauptverursacher klimaschädlicher CO₂-Emissionen. Mit dem Einsatz kohlenstofffreier Kraftstoffe ergeben sich zahlreiche Vorteile und Möglichkeiten, die derzeitigen Technologien auch weiterhin nutzen zu können.

Die von FEV und NGV Powertrain entwickelte Nachrüstlösung für Verbrennungsmotoren bietet eine wirtschaftliche und robuste Lösung und ist eine interessante Alternative zu Brennstoffzellen- oder batterieelektrischen Antriebslösungen. Die Tatsache, dass in den Wasserstoff-Molekülen kein Kohlenstoff enthalten ist, verspricht neben der Vermeidung von CO₂ auch eine deutliche Reduzierung der NOx-Emissionen. Die innovative Technologie kann an benzin- oder dieselbetriebene Fahrzeuge angepasst werden und sowohl auf der Straße, in der Landwirtschaft aber auch in der Schifffahrt eingesetzt werden. Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, dass die Nachrüstung für einen Bruchteil der Kosten im Vergleich zu einem kompletten Austausch der Fahrzeuge realisiert werden kann. Dies verlängert die Lebensdauer der bestehenden Flotten und beugt damit Verschwendung vor.

8,7–Liter–Kraftpaket – mit Wasserstoff betrieben
Wie bei konventionellen Kraftstoffen gibt es auch beim Einsatz von Wasserstoff zwei Einspritz-Methoden. Bei der indirekten Einspritzung gelangt der Brennstoff gasförmig über einen Ansaugkrümmer in den Motor, beim direkten Verfahren wird er – ähnlich wie bei modernen Direkteinspritzsystemen – im flüssigen Zustand in die Brennkammer eingebracht. Aufgrund der besseren Benutzerfreundlichkeit und zur Vereinfachung der Umrüstung setzt die Lösung von FEV und NGV auf eine indirekte Konfiguration, wegen der großen benötigten Luftmenge wird ein Turbolader eingesetzt. Schließlich muss die Software zur Überwachung der Motorparameter entsprechend angepasst werden.
 
Der Demonstrator weist folgende Leistungsmerkmale auf:

• Hubraum: 8,7 l
• Anzahl Zylinder: 6
• Luftmanagement-System: Turbolader
• Einspritzung: MPI
• Leistung: 230 kW (313 PS)
• Drehmoment: 1.700 Nm@1.300 U/min
• Verbrennung: Magerfunken-Zündung
• Wasserstoff-Einspritzdruck: 10-15 bar

Zusammenarbeit mit NGV Powertrain
Dank der finanziellen Unterstützung aus dem von der französischen Regierung initiierten France Relance Plan konnte FEV am Standort in Saint-Etienne-du-Rouvray (Seine Maritime) in drei seiner Prüfstände investieren: Zwei von ihnen werden für die Entwicklung von Wasserstoff-Verbrennungsmotoren genutzt, der dritte steht für die Entwicklung von Brennstoffzellen mit einer Leistung von bis zu 240 kW (326 PS) zur Verfügung. Für das Projekt „NGV-FP087“ arbeitete FEV am französischen Standort in Saint-Quentin-en-Yvelines an Konstruktion und Motorsteuerung, Kalibrierung und Testungen wurden von Saint-Etienne-du-Rouvray aus gesteuert.

NGV Powertrain überwachte die Entwicklung der Motorhardware und des Steuerungssystems, die Systemintegration (ECU, Kabelbaum, Sensoren, ATS usw.) und die Produktionsplanung, da das Unternehmen die gemeinsame Lösung OEMs, Händlern, Flottenbesitzern und unabhängigen Installateuren anbieten möchte. NGV Powertrain entwickelt kraftstoffunabhängige Motorplattformen, die für den Einsatz alternativer Kraftstoffe maßgeschneidert sind. Der NGV-FP087 H2 PFI-Motor ist der nächste Evolutionsschritt des Erdgas-Aggregats von NGV Powertrain.