Die Mobilität der Zukunft 3: Mission Brennstoffzelle


Die Automobilindustrie ist im Umbruch. Ohne alternative Antriebskonzepte wird es künftig nicht gehen. Eine große Herausforderung. In der Serie „Die Mobilität der Zukunft“ widmet sich die Motorwelt jeden Monat den wichtigsten Fragen: Wie gut ist Deutschland für die Zukunft aufgestellt? Welche Art Auto werden wir 2020 fahren? Wir untersuchen und bewerten die Strategien der Konzerne, der Wissenschaft und der Energiewirtschaft. In Teil 3 unserer Serie präsentieren wir die „Mission Brennstoffzelle“. Von 2014 an will Mercedes Autos mit Brennstoffzellen-Antrieb verkaufen. Die Technik ist serienreif,
aber noch fehlen die Wasserstoff-Tankstellen. Eine Mammutaufgabe für den Daimler-Konzern.

Der Mann liebt weite Ausblicke. Von seinem Schreibtisch aus kann
Dr. Christian Mohrdieck die Augen über die schwäbische Alb wandern lassen. Weitblick beweist der Physiker auch bei alternativen Antrieben. Davon zeugt die Tankstelle vor seinem Büro – an ihr kann Wasserstoff gezapft werden. Trotz warmer Temperaturen sind die Leitungen von einem dicken Eispanzer bedeckt. Aus den tiefkalten Tanks steigen Wasserstoffwölkchen in den Himmel. Rund 300 Pkw und Busse von Mercedes sind seit Jahren mit Brennstoffzellen unterwegs. Das unsichtbare Wasserstoff-Gas verbindet sich in der Zelle mit Luft und erzeugt so Strom, der einen Elektromotor antreibt. Aus dem Auspuff kommt lediglich Wasserdampf.

(Foto: Steffen Jahn)

„Die Brennstoffzelle ist reif für den Serieneinsatz“: Thomas Weber, Entwicklungsvorstand von Daimler.

Unter der Voraussetzung, dass der Wasserstoff mit sauberem Strom, etwa aus Windkraft oder Solarenergie, erzeugt wurde,ist die Umweltbilanz eines mit Brennstoffzelle angetriebenen Fahrzeugs sehr gut. Mohrdieck leitet die Daimler-Antriebsentwicklung für Batterie- und Wasserstoff-Autos. Er sieht in der Brenstoffzellen-Technik eine große Zukunftsoption. Und dämpft den Überschwang zugunsten des reinen Batterie-Autos: „Große Fortschritte bei den Akkus zu erzielen, ist schwierig. Wir stoßen an physikalische Grenzen.“
Anfang der 90er-Jahre schon wurde bei Mercedes ein erstes Fuel-Cell-Fahrzeug gebaut.

Damals füllte die aufwendige Technik einen 3,5 Tonnen schweren Lieferwagen. Die Reichweite beschränkte sich auf 130 Kilometer. In diesem Frühjahr umrundeten drei Mercedes B-Klasse F-Cell den Globus. Wasserstoff-Tanks und Komponenten der Technik waren im Unterboden der Fahrzeuge untergebracht, ohne den Passagier- und Kofferraum zu beeinträchtigen. Mit einem Tank fuhren die Autos 330 Kilometer weit – durch 14 Länder und vier Kontinente. Nach 125 Tagen und rund 30.000 Kilometern war der Pioniertrupp wieder in Stuttgart zurück. Der alternative Antrieb ist serienreif, so die erste Botschaft der Welttournee. Die zweite: Jetzt fehlen noch die Wasserstoff-Tankstellen.

(Foto: Steffen Jahn)

Im Zukunftslabor: Christian Mohrdieck am kompakten Brennstoffzellen-Antrieb, wie er in der B-Klasse 2014 verbaut wird. Links: Ein Vorserien-Antrieb, rechts: ein Dieselmotor.

Für den Einsatz in der Großserie muss der Brennstoffzellen-Antrieb noch kompakter und noch leichter werden. Inzwischen scheint auch dieser Auftrag erfüllt. Zum Beweis führt Mohrdieck die Antriebseinheit vor, wie sie in der neuen B-Klasse ab 2014 verbaut werden wird: 40 Prozent kleiner, 20 Prozent effizienter. „Es ist Zeit für einen Öl-Wechsel“, mahnt Daimler-Konzernchef Dieter Zetsche: „Mit der Brennstoffzelle könnte Wasserstoff in unserer Wirtschaft eine ähnlich zentrale Rolle übernehmen wie sie bisher das Öl hat.“ Ziel sei es, dem Verbrennungsmotor eine ebenbürtige Technik gegenüberzustellen.

„Batterieelektrisch schwierig“

Großer Vorteil der Brennstoffzellen-Fahrzeuge ist die Form der Energiespeicherung. Wie bei einem Erdgasauto wird der Kraftstoff in wenigen Minuten gezapft. Wegen der hohen Energiedichte von Wasserstoff lassen sich mit Brennstoffzellen nicht nur Kleinwagen antreiben, sondern auch Limousinen, SUVs, Transporter, Busse und perspektivisch sogar Lkw. „Batterieelektrisch wäre das schwierig“, sagt Zetsche: „Allein die Lithium-Ionen-Batterie eines 40-Tonners würde 50 Tonnen wiegen.“ Zwar arbeitet Daimler an der gesamten Palette der alternativen Antriebe und an der Optimierung der klassischen Verbrennungsmotoren. Elektrifizierte Fahrzeuge – das batteriebetriebene für die Kurzstrecke, das Wasserstoffauto für größere Distanzen – rücken indes immer stärker in den Fokus der Entwickler.

In den vergangenen fünf Jahren hat der Konzern zu diesen Themen mehr als 1000 Patente angemeldet, die Hälfte davon für die Brennstoffzelle. Die Erforschung und Entwicklung der Brennstoffzelle hat inzwischen mehr als eine Milliarde Euro verschlungen. Die Begründung liegt auf der Hand: Während Ottomotoren nur ein Viertel der eingesetzten Energie in Vortrieb umsetzen, sind Brennstoffzellen-Fahrzeuge doppelt so gute Kostverwerter. Die Daimler-Experten gehen zwar davon aus, dass herkömmliche Verbrennungsmotoren noch lange der dominante Antrieb bleiben. Zumal sie im Zusammenspiel mit Elektromaschinen als Hybride und Plug-in-Hybride immer effizienter werden.

Neue Technologien ändern die Spielregeln

Langfristig brauche die Menschheit aber Alternativen. Um die globale Erwärmung auf zwei Grad Celsius zu begrenzen, müssten allein im Straßenverkehr die CO2-Emissionen bis 2050 um 95 Prozent gesenkt werden. Das sei mit konventionellen Antrieben nicht zu machen. Hinsichtlich der Preise für die Mercedes B-Klasse F-Cell des Jahres 2014 verspricht Zetsche: „Bei einer Produktion von 100.000 Stück wird das Brennstoffzellen-Auto nicht mehr kosten als ein Hightech-Diesel mit Elektrohybrid.“ Das ist eine Ansage.

„Wie schnell eine neue Technologie die Spielregeln ändern kann, zeigt die Dampflok“, so Zetsche weiter. Innerhalb von 25 Jahren sei die Technologie durch Diesellokomotiven und E-Loks verdrängt worden – „und das, obwohl letztere, ähnlich wie heute die Brennstoffzelle, eine neue Infrastruktur erforderten.“ Keiner der Dampflok-Hersteller habe den Wandel der Antriebstechnologien im Schienenverkehr überlebt. „Das wird uns nicht passieren!“


Text: Joachim Becker

Fotos: Steffen Jahn

6 Antworten zu “Die Mobilität der Zukunft 3: Mission Brennstoffzelle

  1. Mercedes-Vorstand sagt: „…Jetzt müssen sich auch alle anderen Beteiligten, inkl. der Politik, unserem positiven Spirit anschließen…“

    Frage: Wie passt derlei Aussage mit http://www.5-takt-motor.com/de/News.html zusammen?

  2. Warum diese miese Meinung?Der Apetit kommt beim Essen!Auch teure Autos werden mit der Menge der produzierten Kfz.mal erschwinglich.Leider bin ich mit meine 78 Jahren schon zu alt um den Wettlauf zwischen BMW und Mercedes zu erlebenmaber der Fortschritt wird nicht aufzuhaltensei trotz negativer Meinungen.Aber was wird mit der Bereifung wenn das Erdöl versiegt ist?JedenFalls Hals und Beinbruch! Georg Dähne

    • Genau an diesem Punkt liegt die Crux – der bei genauerer Betrachtung Wahnsinn – unserers Handelns: Aus Öl werden alle möglichen Dinge hergestellt. Seien es Gummi oder Kunststoff oder Medikamente oder, oder, oder.

      Würden wir nicht einem massiv überzogenem künstlich-erzeugten Konsumwahn unterliegen und der Nachhaltigkeit mehr Bedeutung einräumen als dem puren Profit, dann dürften wir eigentlich schon lange nicht mehr Millionen Liter Öl pro Tag allein in Dtl. verbraten für die pure Fortbewegung von A nach B. Speziell nicht, wo es doch geschickt versteckte/zurückgehaltene, aber doch seit Dekaden offensichtliche Alternativen dazu gibt.

  3. Neue Träume – Wasserstoffzelle als Range-Extender in einem „konventionellen“ Voll-Elektroauto. In einem standardisierten Platz im Fahrzeug. Alternativ – aber an der selben Kupplung zum Fahrzeug – gestern evtl. nen normalen Verbrenner mit Generator und kleinem Tank. Ideen über Ideen…

  4. Wolfgang Müller-Brunke

    Elektroauto durch TANKSOLAR.de
    Überall sprudelt nur das Steuergeld so. Die Autokonzerne haben bereits Pipelines zu den jeweiligen Regierungen gelegt. Es wird Geld für Vorhaben verschleudert, was in der Praxis nie kommen wird. Für mich wäre es wichtiger den Mittelständler zu unterstützen, die gebrauchte Benzin oder Dieselfahrzeuge zum Hybrid oder Elektroauto umbauen wollen. Wir müssten dann nicht unsere liebgewonnen Autos wegwerfen um ein sehr teueres neues Elektroauto zu kaufen. 80% der Fahrten in Deutschland sind unter 50 km. Wenn diese Strecken mit Hybrid oder Elektroauto gefahren werden, bräuchten wir uns um den Sprit, oder die Umweltvorgaben keine Sorgen machen. In Verbindung mit einer Solaranlage können wir sogar unabhängig von den Konzernen werden, wenn wir nur wollen Aber das werden die Konzerne mit aller Macht verhindern, was sie bereits tun. Ich denke wir sollen uns einfach auf das Elektroauto einlassen, was auch die Redakteure machen sollten, bevor sie darüber schreiben.
    Sonnige Grüße aus dem Chiemgau
    Wolfgang Müller-Bunke

  5. Pingback: electrive.net » Volker Blandow, TÜV SÜD, Tesla, Gitano, BMW, ADFC.

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