Nucleus7: Wasserstoff für urbane Mobilität
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Willkommen bei einer neuen Folge des Elektroauto-News.net Podcast. Heute kommt zur batteriebetriebenen E-Mobilität auch noch ein bisschen Wasserstoff mit dazu in Form von einem Range Extender, um eben mehr Reichweite auf die Straße zu bringen. Wie das Ganze funktionieren soll, das hat uns Thomas Töpsch erklärt, der mit seinem Unternehmen, Nucleus7, seit 2017 in der Entwicklung und auch mittlerweile Erprobung von entsprechenden Prototypen auf der Straße ist.
Angenommen hat man sich bei Nucleus7 Schwerlastenräder, die mit dem Akku üblicherweise nur um die 40 Kilometer weit kommen. Durch den Wasserstoff-Range-Extender geht es dann eher in Richtung 200- 220 Kilometer. Das zu vergleichbaren Kosten, mit weiteren Prozessvorteilen. Nun gehen wir aber direkt rein ins Gespräch mit Thomas. Viel Spaß damit!
Gerne kannst du mir auch Fragen zur E-Mobilität per Mail zukommen lassen, welche dich im Alltag beschäftigen. Die Antwort darauf könnte auch für andere Hörer des Podcasts von Interesse sein. Wie immer gilt: Über Kritik, Kommentare und Co. freue ich mich natürlich. Also gerne melden, auch für die bereits erwähnten Themenvorschläge. Und über eine positive Bewertung, beim Podcast-Anbieter deiner Wahl, freue ich mich natürlich auch sehr! Danke.
Transkript zu Nucleus7: Wasserstoff für urbane Mobilität
Sebastian
Servus, Thomas. Vielen Dank, dass du dir heute die Zeit nimmst, dass wir uns auch über das Thema E-Mobilität beschäftigen. Allerdings nicht in dem batteriebetriebenen Umfeld, sondern wir sprechen hier so ein Stück weit im Wasserstoffumfeld. Aber auch da mit einem gewissen Twist, weil du ja, wie du im Vorgespräch eben auch gesagt hast, aus einer anderen Ecke der E-Mobilität oder anderen Ecke der Mobilität da herangetreten seid. Bevor wir da allerdings tiefer in das Thema eintauchen, stell dich doch gerne mal selbst unseren Zuhörer:innen vor, von was für einer Firma du kommst und was ihr denn so im Groben macht. Und dann gehen wir da tiefer rein.
Thomas Töpsch
Hallo. Schön, dass wir uns heute darüber unterhalten können. Ja, Thomas Töpsch, Geschäftsführer und Mitgründer der Nucleus7. Wir sind 2017 gestartet in der Ecke Technologietransformation. Wir haben im Prinzip festgestellt, dass es viele tolle Firmen mit tollen Produkten gibt, die man mit einer anderen Sichtweise auch in anderen Branchen, anderen Bereichen einsetzen kann, die man ganz geschickt miteinander zusammenbringen kann zu Gesamtsystemen, um wiederum Probleme zu lösen. Und da haben wir uns sehr versteift auf die Richtung urbane Mobilität. Und das ist, glaube ich, das, worüber wir uns heute auch ein Stück weit unterhalten wollen.
Sebastian
Und urbane Mobilität war dann auch eben euer Kernpunkt, sag’ ich mal, wo ihr angegriffen habt. War das schon von einem bestimmten Antrieb zu dem Zeitpunkt bestimmt oder ging es da eher um die Art der Fortbewegung? Reden wir jetzt hier E-Bike, E-Scooter oder normaler Tretroller? Oder war das dann eher urbane Mobilität im Businessumfeld, also entsprechend dann Lastenräder oder so Thematiken, dass du uns da noch ein Stück weit abholst?
Thomas Töpsch
Es war zum Anfang sogar sehr Auto lastig. Wir kommen aus dem Automotivebereich, wir kommen aus dem Flugzeugbereich und haben einfach gesagt, wir können Mobilität und wir können Technik und sind da sehr allgemein auch mit typischen Smart-City-Ansätzen, wie kann man Autos auch steuern, gestartet und sind dann aber tatsächlich wirklich in der urbanen Logistik gelandet bei Lastenrädern und, so wie wir es nennen, Micro Commercial Vehicles, weil wir da eben jetzt mittlerweile die ganze L-Klasse mit dazu zählen bis L7 hoch und wollen da gerne auch in Richtung M1 noch gehen.
Sebastian
Aber da reden wir jetzt nicht, ich sage mal, über körperkraftbetriebenen Lastenräder, sondern da habt ihr auch schon ein Stück weitergedacht. Ihr habt jetzt nicht unbedingt eine direkte Batterie eingebracht. Ihr habt da jetzt auch in Richtung… Wasserstoff ist euer Medium, euer Speichermedium für die Energie, wo ihr da anstrebt. Vielleicht tauchen wir da mal direkt tiefer ein und du verlierst ein paar Worte dazu.
Thomas Töpsch
Das, was wir machen, sind im Prinzip letztendlich auch Logistikkonzepte. In dem Umfeld brauchen wir relativ viele heavy Lastenräder, also die Onos und Reitels sozusagen, die nachher im Gesamtgewicht zulässig über 500 Kilo liegen, die heute eben rein batterieelektrisch betrieben werden. Zum größten Teil mit Wechselakkus. Und wenn man sich jetzt vorstellt, man ist den ganzen Tag mit so viel Masse unterwegs, dann heißt das, dass ich eben zwei Sätze an Bord brauche und eigentlich parallel zwei Sätze laden muss, dann wieder an einem Hub das Ganze tausche. Und das mag für zwei, drei Räder okay sein. Wenn ich mir jetzt aber vorstelle, dass ich 20, 30 betreibe, dann ist das schon ein enormer Aufwand von der Ladeinfrastruktur.
Und es gibt im Tagesbetrieb, im Operations, im Prinzip so ein bisschen Probleme damit, dass die Akkus dann nicht vollständig geladen werden. Die fallen runter, gehen kaputt, kommen weg. So, und da haben wir gesagt, das ist eigentlich ein wenig schade. Wir haben jetzt einen sehr hocheffizienten Logistikprozess entwickelt, haben verschiedene Fahrzeugtypen integriert und müssen uns dann am Tagesende eigentlich wieder an diesem Batteriemanagement, an dem Lademanagement orientieren und gehen in der Effizienz wieder zurück. So, und dadurch, dass wir aus der Technik kommen, haben wir einfach gesagt, ja etwas, was können wir machen? Und haben dann gesagt, okay, dann gehen wir im Prinzip auf einen Range Extender, der auf Basis einer Brennstoffzelle fungiert und haben ein kleines Brennstoffzellensystem mit der H2Range zusammen entwickelt, welches wir heute eben auf diese heavy Lastenräder adaptieren.
Sebastian
Und dieses System ist dann… Weil du sagst, Range Extender, kennt man ja auch noch, ich sage BMW i3 war das erste Mal, wo ich es zusammen bekommen habe, war ein Batterieantrieb eben noch mal mit einem kleinen Motor dann mit drin oder wo dann noch mal zusätzlich Energie geschaffen hat dafür. Macht ihr das auch Kombination batteriebetriebener Antrieb oder Energie daraus und dann noch mal die Range Extender über Wasserstoff? Oder ist das ein klassischer Verbrennerantrieb mit einem Wasserstoffpart? Wie kann ich mir das vorstellen?
Thomas Töpsch
Das Fahrzeug bleibt ein batterieelektrisches Fahrzeug, nur dass wir während der Fahrt über den Range Extender, über die Brennstoffzelle, den Akku nachladen. Das heißt, der Akku, den fahren wir im Prinzip nicht leer und wechseln ihn, sondern wir laden ihn während der Fahrt über die Brennstoffzelle auf. Also das ist ähnlich wie, dass ich die Rekuperation nutze und damit immer wieder Energie in den Akku speise. Aber hier speisen wir eben deutlich mehr rein und das hat den Vorteil, dass wir damit die Reichweite enorm erhöhen. Das heißt heute vielleicht von circa 40 Kilometer rein batterieelektrisch eben mit dem Range Extender in Richtung 200, 250 Kilometer. Und habe dann im Prinzip den zeitlichen Vorteil noch, dass ich eben schnell nachladen kann beziehungsweise auftanken kann, und nicht Batterie wieder laden muss.
Sebastian
Und das ist ja genau der Vorteil bei der Skalierung, den du jetzt eben angesprochen hast gegenüber dem rein batteriebetriebenen Modell, etwa mit Wechselakkus beispielsweise, dass du zum einen erst mal länger fahren kannst von der Dauer her, zum anderen aber eben auch diesen Nachladevorgang entsprechend schneller machen kannst. Wobei fairerweise, wenn du nur die Akkus wechseln musst, bist du ja auch relativ flott unterwegs. Insofern, das ist jetzt nicht der einzige Faktor, aber grundsätzlich, dass du erst mal mit einer größeren Reichweite daherkommst.
Thomas Töpsch
Ich habe im Prinzip die Infrastruktur dahinter nicht, dass ich sozusagen mehrere Batterien da gleichzeitig laden muss. Genau. Es wird vom Prozess her einfacher.
Sebastian
Du sagst jetzt, die Infrastruktur dahinter ist verloren sozusagen oder ist in der Komplexität abgenommen. Kann ich mir nicht so recht vorstellen, weil du ja zwei Systeme hast. Du hast ja einerseits immer noch den Akku mit drin und du hast noch die Wasserstoffkette, Prozesskette, die ja auch ein Stück weit mit abgebildet werden muss, was ja auch eine gewisse Komplexität dann fairerweise trotzdem noch mit hereinbringt und nicht einfach nur, wir tanken das nach, das funktioniert so ganz simpel. Du wirst da ja schon eine gewisse Komplexität dennoch beibehalten.
Thomas Töpsch
Ja, genau. Es ist ganz unterschiedlich. Also die einfachste Variante ist natürlich die, dass ich an die Tankstelle fahre und tanke, so wie ich das klassisch heute mit einem Toyota Mira im Prinzip auch mache. So, jetzt können wir heute nicht davon ausgehen, dass in der Nähe jedes Logistikers im Prinzip eine Tankstelle ist. Und dann gibt es zwei weitere Möglichkeiten. Die eine ist, dass wir auf eine Wechselflasche gehen. Das heißt, ich innerhalb von drei Minuten im Prinzip den Tank beziehungsweise die Flasche wechsle, was aber auch nicht, ich sage mal, die charmanteste Möglichkeit ist.
Das kann man machen, um zu überbrücken. Aber Ziel für uns ist es, dass wir eben hier auch wiederum das Thema ganzheitlich angehen und sagen jeder Logistiker hat eigentlich die Möglichkeit, auf seinem Gelände, auf seinem Dach eine PV-Anlage zu installieren und könnte eben über die PV-Anlage Strom produzieren, den er in Wasserstoff wandelt, um dann im Prinzip die Vorteile zu haben, dass er Wasserstoff einfacher speichern und schneller vertanken kann. So, und damit bin ich dann schon klar. Ich habe wieder eine andere Infrastruktur. Ich habe ein anderes System aufgemacht, was ich aber wiederum eben auch für meine Gebäudeversorgung nutzen kann, bin dann aber vom Tankprozess sehr viel einfacher.
Sebastian
Für mich zwei Punkte, die da aufkommen. Vielleicht können wir sie nacheinander abgehen. Das eine ist wieder das Effizienzthema. Ich habe PV-Strom, den ich jetzt erst in Wasserstoff zwischenspeichere, aus Wasserstoff dann wieder in Energie umwandle, wo ja auch gewisse Verluste dann wieder ein Stück weit vorhanden sind. Vielleicht kannst du das auch einordnen.
Thomas Töpsch
Das ist natürlich immer die Diskussion, inwieweit macht es Sinn, Wasserstoff eben über diesen Weg herzustellen? Verluste hast du gerade angesprochen. Auch hier, klar, wir werden es nie, glaube ich, auf das gleiche Niveau bekommen. Es wird immer einen schlechteren Wirkungsgrad letztendlich haben. Aber wenn wir ganz ganzheitlich auch hier wieder rangehen und sagen, im Prozess der Umwandlung von Strom zu Wasserstoff entsteht Abwärme. Die Abwärme kann ich nutzen, um ein Gebäude vorzuheizen, um Brauchwasser vorzuheizen, dann nimmt sich das wieder so ein wenig auf.
Und dann muss ich natürlich auch hier nachher schauen, inwiefern ist es zielführend, jetzt große Batteriespeicher aufzubauen und Batterie im Prinzip wieder aus Ressourcen, die endlich sind, aufzubauen. Wir wissen heute, dass wir vielleicht ein Entsorgungsproblem haben. Oder setze ich hier auf eine Technologie, wie Wasserstoff, wo ich sage, na ja, das ist dann im Endeffekt schon die saubere Variante. Ja, ich habe einen schlechteren Wirkungsgrad, aber im Gesamtprozess nutze ich die Energie im Prinzip das ganze Jahr sauber gespeichert.
Sebastian
Kann man so im Raum stehen lassen, glaube ich. Da gibt es auch bei unseren Zuhörer*innen bestimmt das ein oder andere Kontrapunkt dazu. Gerade wieder dieses Recycling, Second Life. Ich glaube, da kann man schon viel machen und die Speicherthematik könntest du ja auch mit einem Wechselsystem entsprechend abbilden, vorausgesetzt das wäre auch regulatorisch entsprechend geregelt, dass man dann da auch wieder von Akkus Energie zurückspeisen kann in das eigene Netz. Nehmen wir, dass jetzt einfach mal als gegeben hin. Kommt für mich dennoch die Frage ins Spiel oder, ja, fällt mir zumindest ein, wie schaut es denn kostenmäßig aus? Zwei Systeme, zwei Komplexitäten, die da wieder aufeinandertreffen. Ich habe Umwandlungsprozesse in die eine oder andere Richtung. Habt ihr Vergleiche aufgestellt, rein batteriebetrieben zu oder gegenüber eurem Range Extender System? Womit komme ich besser weg? Sind wir gleich auf oder schneidet das eine besser ab?
Thomas Töpsch
Letztendlich ist es ja so, dass es am Tagesende auf das Fahrzeug gesehen immer noch ein System ist, ja? Es ist ein Elektromotor. Er hat eine Batterie, egal ob es jetzt zwei Batterien sind, die größer sind oder ob es ein Pufferspeicher ist, hat er drin und er hat den Range Extender. So, wenn ich jetzt beigehe und sage, ich stelle wirklich meinen Wasserstoff grün her, dann kann ich das im Prinzip heute mit einer gewissen Förderung für die Hälfte dessen machen, was es an der Tankstelle kostet. Das heißt, wir sind irgendwie im Bereich 5,50 €, 6 € und nicht 13 € noch was.
Und ich fahr’ ungefähr mit 0,3 Kilowatt Wasserstoff mit so einem Lastenrad im Prinzip 200 Kilometer. Das heißt, das ist kostentechnisch schon sehr, sehr gut, wenn nicht besser als elektrisch. Ich versuche mal noch mal so ein wenig auch zu dem Punkt davor aufzunehmen, weil du ganz bewusst natürlich jetzt auch ganz kritisch gefragt hast und gesagt hast, da würde es sicherlich genug Gegenargumente geben. Wir müssen uns hier so etwas freimachen davon, wo habe ich den besten Wirkungsgrad. Und wir müssen uns frei machen davon, dass wir an uns privat denken. Ich denke hier an Business.
Wir betreiben im Prinzip mehrere Fahrzeuge gleichzeitig und wir haben letztendlich batterieelektrisch oder rein batterieelektrisch Chaos. Dieses Chaos muss sich auflösen und am Tagesende geht es gar nicht nur darum, hart zu bewerten, ist das eine effizienter als das andere im Energiebereich, sondern, erleichtert es mir mein tägliches Arbeitsleben. So würde ich es mal formulieren. Und habe ich eben die Chance, mich auch ein Stück weit unabhängig zu machen. Ja klar, kann ich über eine PV-Anlage und Strom auch. Aber ich denke, dass hier einfach im Gesamtprozess Wasserstoff speichern, Wasserstoff vertanken, noch mal eine ganz andere Qualität hat.
Sebastian
Auf die Kosten kommen wir gleich trotzdem noch mal zu sprechen. Aber das heißt, rein von der Prozesskette her ist das schon eher der Ansatz, wir betrachten ein Gesamtsystem im Unternehmensumfeld, nur das noch mal klar zu sagen. Es geht jetzt nicht das eine Lastenrad, was Familie XYZ bei sich daheim im Einsatz hat, sondern eben 20, 30 Lastenräder, die tagtäglich in Bewegung sind, wo schnell nachgeladen, nachgetankt werden muss, um eben wieder auf die Straße zu kommen, um Geld damit zu verdienen. Und dann kann das funktionieren. Wenn wir jetzt wieder in den privaten Bereich hineingehen oder dann E-Mobilität auch auf vier Räder betrachten, ist das natürlich wieder eine andere Herangehensweise. Und deswegen euer Fall von Nucleus7 rein strategisch jetzt erst mal auf die Schwerlastenräder im Unternehmensumfeld.
Thomas Töpsch
Genau, hast du richtig so dargestellt. Ergänzend könnte man noch sagen, dass es im Prinzip neben der Reichweite noch einen anderen Grund gibt, so ein System einzusetzen. Ich habe einfach deutlich mehr Energie an Bord. Ich kann im Prinzip so eine Box hinten kühlen, ich kann sie warm halten, ich kann dem Fahrer gewisse Komfortmerkmale mitgeben, ich kann elektronische oder digitale Displays mit verbauen, Werbung einspielen und das alles sozusagen über die Energiequelle mitversorgen, wo ich heute letztendlich schon Probleme habe, 40 Kilometer weit zu fahren. Und wenn ich jetzt auch noch Energie abknapsen, dann wird es im Prinzip eng.
Sebastian
Das heißt, von der reinen Kostenbetrachtung her können wir da auch nicht einfach zwei Technologien miteinander parallel vergleichen, sondern ich bekomme ja bei eurer Variante, jetzt dann eben auch diesen Mehrwert mit, etwa eben Displays, Sitzklimatisierung vielleicht, je nachdem wie das abbildbar ist, auch bei Lastenrädern, was ich ja auch als Vorteil dann mit berücksichtigen muss, rein neben der erhöhten Reichweite.
Thomas Töpsch
So, jetzt noch mal auf die Kosten, Systemkosten zurückkommen, weil da hattest du auch gerade nachgefragt. Letztendlich, wenn ich die Lebensdauer von Batterien und die Lebensdauer von einem Lastenrad im Prinzip übereinander lege, dann brauche ich schon mehrere Akkus auf die Lebensdauer eines Rads. Und wenn ich das wiederum gegenüber unserem Range Extender stelle, dann sind wir, rein was die Systemkosten angeht, relativ kostenneutral. Da ist gar nicht so, dass das eine viel teurer als das andere ist. Das hält sich grundsätzlich so die Waage.
Sebastian
Es ist schon mal gut, dass wir das ein Stück weit eingeordnet bekommen. Und euer System ist auch schon im Produktivbetrieb. Ist das jetzt, in Anführungsstrichen, erst mal noch rein auf dem Papier unterwegs oder habt ihr eben auch schon Flotten mit eurer Lösung im Einsatz?
Thomas Töpsch
Wir sind jetzt so weit, dass wir nach mehreren Tests auf unterschiedlichen Bikes ein Fahrzeug sehr alltagstauglich ausgestattet haben und damit sozusagen durch die Straßen fahren und es noch ausgiebig testen und auf der Entwicklungsseite vom Stadium da sind, dass wir sagen, so, jetzt geht es noch mal darum, wirklich ein Produkt draus zu machen, was wir eben dann in die Flotten geben können und, sage ich mal, mit normalem Serviceaufwand betreuen müssen.
Sebastian
Und was für eine Flottengröße sollte man denn betreiben, damit sich der Aufwand oder das System von euch auch entsprechend lohnt und damit das auch Sinn ergibt? Reden wir da von zwei Lastenräder, wo das schon Sinn ergibt, diesen ganzen Aufwand da auch mit Photovoltaik, weil nur dann ergibt es ja wahrscheinlich auch Sinn, wenn ich eine eigene Photovoltaikanlage habe, um den Wasserstoff zu gewinnen, das umzusetzen oder müssen wir da in einem größeren Maßstab denken?
Thomas Töpsch
Also ich denke, dass wir schon irgendwie Größenordnungen 15 Fahrzeuge aufwärts denken müssen. Immer dann, wie zuvor besprochen, wenn eine gewisse Ladeinfrastruktur dazu kommt, wenn ich an Lastenräder denke, das hatten wir gerade beschrieben. Wenn ich jetzt mal in Richtung Klasse M1 gehe und ich nehme diesen klassischen Street Scooter, wie wir ihn von der Post kennen, da habe ich ein ganz anderes Problem. Da habe ich eine Reichweite… Wir setzen gerne da auch auf Nachhaltigkeit und kaufen gebrauchte und setzen gebrauchte Fahrzeuge ein. Dann habe ich eine Reichweite von 65, 70 Kilometer. Das ist für den Einschichtbetrieb völlig in Ordnung. Was mache ich aber, wenn ich auf einmal anderthalb oder zwei Schichten am Tag damit fahren will?
Thomas Töpsch
Nachfolgend habe ich in der zweiten Schicht totes Asset herumstehen, weil es an der Steckdose hängt. So, und da kommt jetzt wieder der Punkt auch Mehrwert. Mehrwert ist gar nicht zu sagen, das hat mich jetzt vielleicht ein wenig mehr auf den Kilometer gekostet oder ich habe einen schlechteren Wirkungsgrad, sondern Mehrwert ist, ich kann das Fahrzeug nutzen und habe nicht ein Fahrzeug an der Steckdose stehen, was ich eigentlich bräuchte. Und da muss man dann im Prinzip schon sehen, da kann sich das vielleicht bei drei, vier Fahrzeugen lohnen. Aber grundsätzlich, wenn ich so eine Mischflotte nehme, vorwiegend Lastenräder, ein, zwei Fahrzeuge, die etwas größer sind, dann würde ich sagen, so ab 15 aufwärts.
Sebastian
Sehr spannend auf jeden Fall. Vor allem, dass ihr da jetzt auch schon so weit seid, mit Prototypen, der im fortgeschrittenen Stadium ist, so wie ich das jetzt herausgehört habe, um da dann durchzustarten. Dann freue ich mich darauf, wenn wir demnächst hoffentlich die eine oder andere Flotte hier auf der Straße sehen, weil alles besser als Verbrenner, die wir hier im Moment dann immer durch die Städte fahren sehen, wegen Päckchen oder so. Und würde mich freuen, wenn wir in Zukunft uns dann noch mal austauschen, wenn dann eben auch die ersten Serienfahrzeuge bei euch unterwegs sind. Vielen Dank für deine Einblicke, Thomas.
Thomas Töpsch
Ja, danke, dass ich was darüber erzählen durfte hier. Und ja, gerne bis zum nächsten Mal.
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