Masterarbeit „Konzeptentwicklung eines alternativen Motorradantriebs auf Wasserstoffbasis“
Die Arbeit setzte sich dabei aus den Themenblöcken Analyse, Konzeptfindung, Bewertung und Auswahl, Umsetzung und Wettbewerbsvergleich zusammen:
Der erste Schritt der Arbeit war eine umfassende Analyse. Zunächst wurde das Marktthema, insbesondere das Einkaufs- und Freizeitverhalten der Kunden, genauer untersucht. Anschließend wurde eine Anforderungs- und Funktionsanalyse durchgeführt und die Grundfunktionen des Wasserstoffmotorrads ermittelt.
Das Kernziel der Konzeptfindung war es, mittels Literaturrecherche geeignete Lösungsmöglichkeiten für die zuvor ermittelten Anforderungen und Funktionen zu recherchieren. Zu den Themen, die Gegenstand der Untersuchung waren, gehörten unter anderem Speichermethoden, Luftführung, Verbrennung, Wasserstoffdosierung, Emissionsmanagement, Motorkonfiguration, Zündung, Sicherheit und Normen sowie Wartung und Verschleiß.
Die Ausleitung aus der Literaturrecherche war eine umfassende Evaluation der verschiedenen Lösungskonzepte. Auf dieser Basis wurde die optimale Lösung der Bewertung rekapituliert und für eine einfache Applikation angepasst.
Die ermittelten Lösungsmethoden wurden daraufhin im CAD in einem Serienfahrzeug für eine Packagingstudie des Konzeptes verwendet. Sowohl die Erhaltung der Form und der Linienführung des Fahrzeuges, als auch eine bequeme Sitzposition des Kunden waren hierbei grundlegende Anforderungen. Im nächsten Schritt wurde die theoretische Reichweite und das Gewicht des Wasserstoffmotorrades ermittelt. Im Anschluss danach, wurde ein virtueller Fahrzeugsteckbrief erstellt, der auf den Seriendaten des Basismotorrades basiert und eine detaillierte Analyse ermöglicht. Dabei standen insbesondere Aspekte wie Motorleistung, Drehmoment, Reichweite und Fahrzeuggewicht im Fokus. Die Studie wurde durch einen Vergleich des Konzeptmotorrads hinsichtlich des fiktiven Datenblattes, des CO2-Ausstoßes und der globalen Rohstoffverfügbarkeit mit den Konkurrenten mit Benzin- und Elektroantrieb abgerundet.
Bezüglich des Ergebnisses der Arbeit lässt sich sagen, dass die Fahreigenschaften des Wasserstoffmotorrades und die des Elektromotorrades sich auf dem Papier sehr ähneln. Die jeweiligen Stärken des Wasserstoffmotorrades, gegenüber dem Elektroantrieb sind aber nach wie vor die schnelle Tankzeit und der Erhalt der Emotion für den Kunden. Hinsichtlich Effizienz ist aber klar das Elektromotorrad im Vorteil. Im Zuge der Betrachtung kann eindeutig darauf hingewiesen werden, dass sich sowohl die Akku-, als auch die Wasserstoffspeichertechnologien noch in einer frühen Phase der Marktadaption befinden und es in den nächsten Jahren voraussichtlich in beiden Feldern zu Technologiesprüngen kommen wird.
Im Hinblick auf den japanischen Forschungsverbund HySe ist eine tiefere Betrachtung der technischen Möglichkeiten im Zusammenhang mit der Wasserstoffverbrennung durchaus sinnvoll. Wie auch bei HySe sollte hier der Focus nicht nur auf dem Motorrad liegen, sondern zum Anlass genommen werden, mit Partnern aus anderen Industriezweigen ein Signal zu setzen und gemeinsam die Technologie der Zukunft zu entwickeln.
Ein Motorradmotor bietet sich aufgrund der geringen Baugröße und hohen Leistungsdichte an, vielseitig in anderen Industriezweigen genutzt zu werden. Die herausfordernde Integration von Motor und Wasserstoffspeicher in einem Motorrad, eignen sich, um die Leistungsfähigkeit dieser Technologie zu präsentieren und erlebbar zu machen.
(Bild generiert mit DALL-E von OpenAI)
