Kraftfahrzeug-Überwachungsorganisation freiberuflicher Kfz-Sachverständiger e.V.

Brennstoffzelle: Realität und Vision


Strom aus Wasserstoff schlägt schon heute jede verfügbare Batterietechnik

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Autos mit Elektroantrieb sind eine saubere Sache. Schon seit Jahrzehnten wird nach einem leistungsfähigen Speicher gesucht, der möglichst viel Energie aufnehmen kann, wenig Platz benötigt, selbst nicht viel wiegt und der sich auch möglichst schnell wieder füllen lässt. Mit Wasserstoff kann man dagegen schon heute besser Strom speichern als mit jeder zur Zeit verfügbaren Batterietechnik. Man füllt ein paar Kilogramm Wasserstoff in den Tank und die Brennstoffzelle an Bord macht daraus Strom für den Elektromotor. Wasserstoff ist nichts anderes als flüssiger Strom. Der Tankvorgang dauert dabei nicht länger als an einer Zapfsäule für Benzin oder Diesel und die Reichweiten pro Tankfüllung liegen inzwischen schon bei 700 Kilometer und mehr. Wer das Zusammenspiel von Wasserstoff und Brennstoffzelle beherrscht wird wohl auch bei der zukünftigen Massen-Motorisierung mit umweltfreundlichen Automobilen für einen längeren Zeitraum die Nase vorn haben. Einige Hersteller haben auch schon die ersten Modelle auf dem Markt.

Der Audi A7 Sportback h-tron quattro: Er legt mit einer Tankfuellung mehr als 500 Kilometer zurueck ? und aus dem Auspuff kommt nur Wasser: Der A7 Sportback h-tron quattro nutzt einen starken Elektroantrieb mit einer Brennstoffzelle als Energielieferanten, kombiniert mit einer Hybridbatterie und einem zusaetzlichen Elektromotor im Heck.
Erster auf dem deutschen Markt: Hyundai ix35 auch für Privatkunden

Seit Ende März bietet der koreanische Autobauer Hyundai mit dem ix35-Fuel Cell ein Fahrzeug mit Brennstoffzelle für 65.450 Euro in Deutschland an. Da Hyundai alle Fahrzeuge mit Brennstoffzelle in Ulsan (Südkorea) produziert, müssen Kunden je nach Nachfrage und Transportzeit mit einer Lieferzeit von sechs bis acht Wochen rechnen.

Als Alternative zum Kauf bietet Hyundai auch einen Vierjahres-Leasing an für 1.290 Euro monatlich, inklusive einem Full-Service-Paket. Der Elektromotor im ix35-Fuel Cell leistet 136 PS (100 kW). Ein stufenloses Getriebe überträgt die Motorleistung ohne Schaltverzögerung an die Vorderräder. Damit beschleunigt der ix35-Fuel Cell aus dem Stand in 12,5 Sekunden auf 100 km/h. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 160 km/h. Die knapp sechs Kilogramm Wasserstoff in den beiden Tanks reichen für eine Fahrtstrecke von rund 600 Kilometer.

Mittlerweile ist das SUV-Modell mit Brennstoffzelle außer in Südkorea bereits in 11 europäischen Ländern sowie in den USA, Kanada und Australien auf dem Markt. Im Rahmen eines europaweiten Wasserstoffprojekts setzt Hyundai 75 Einheiten des ix35 Fuel Cell in mehreren Großstädten ein.

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Der Toyota Mirai: im Oktober nach Deutschland

Nach der Markteinführung in Japan und in den USA bietet Toyota sein erstes Fahrzeug mit Brennstoffzelle ab Oktober auch in Deutschland, Dänemark und England an.

Für Deutschland wird ein Kaufpreis mit Mehrwertsteuer von 78.540 Euro genannt. Als Alternative bietet Toyota für 1.219 Euro im Monat auch ein Full-Service-Leasing über vier Jahre an, inklusive aller Inspektionen und Verschleißreparaturen. Sogar die Winterreifen sind in diesem Paket enthalten.

Strom liefert eine kompakte Brennstoffzelle mit mehr als 100 kW Leistung. Das kleine Kraftwerk, von Toyota in Eigenregie entwickelt, gilt zur Zeit als die Brennstoffzelle mit der höchsten Leistungsdichte. Diese Energieversorgung soll der Mittelklasse-Limousine uneingeschränkte Fahrleistungen ermöglichen mit einer Höchstgeschwindigkeit von 178 km/h und einer Reichweite von über 500 Kilometer.

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Honda FCV

Mit Honda gab ein zweiter großer japanischer Hersteller seinen Einstieg in die Serienproduktion von Fahrzeugen mit Wasserstoff-Technologie bekannt. Einen Namen für das neue Modell gibt es noch nicht, nur die englische Bezeichnung FCV (Fuel-Cell-Vehicle), was schlichtweg Brennstoffzellenfahrzeug bedeutet. Die Premiere steht für den Herbst zur Motor-Show in Tokio an. Unmittelbar im Anschluss an die Markteinführung in Japan soll im März 2016 auch der Verkauf des FCV in den USA starten.

Für den FCV wurde ein komplett neues Energiemodul entwickelt. Die neue Brennstoffzelle ist gegenüber dem Vorgängermodell in der Limousine FCX Clarity deutlich kompakter, soll aber mit über 100 kW (136 PS) rund 60 Prozent mehr Leistung liefern. Unter optimalen Bedingungen soll die Limousine damit eine Reichweite von bis zu 700 Kilometer haben. Durch die kompakte Bauweise der neuen Brennstoffzelle lässt sich diese zentrale Einheit jetzt im Motorraum unterbringen. Damit wäre der Honda FCV das erste mit Wasserstoff betriebene Fahrzeug, bei dem der gesamte Antriebsstrang seinen Platz unter der Motorhaube hat.

Mercedes plant neues F-Cell-Modell für 2017

Mercedes wird sein neues Auto mit Elektromotor und Brennstoff-zellentechnik frühestens 2017 auf den Markt bringen. Den Antriebsstrang für das neue Modell entwickelt Mercedes in Kooperation mit Nissan und Ford.

Mit der B-Klasse F-CELL präsentierte Mercedes schon 2009 als erster europäischer Hersteller ein Auto mit Brennstoffzelle. Für den Einsatz von alternativen Antrieben hatte man die damalige B-Klasse bereits mit einem Sandwichboden konstruiert. So konnte man Brennstoffzelle und Lithium-Ionen-Batterie geschützt und platzsparend im Fahrzeugunterboden einbauen. Die aktuelle B-Klasse F-CELL verfügt über einen Elektromotor mit einer Leistung von 136 PS (100 kW), das reicht für eine Höchstgeschwindigkeit von 170 km/h, mit einer Reichweite von 380 Kilometer.

B-Klasse F-Cell (W245) 2009
Auch Volkswagen- und Audi-Modelle fahren schon mit Brennstoffzelle

Der Golf Variant HyMotion ist bei VW das erste Fahrzeug mit Brennstoffzelle auf Basis des modularen Querbaukastens (MQB). Der wurde so konzipiert, dass für ein Modell alle verfügbaren Antriebsarten eingesetzt werden können. Das Brennstoffzellensystem entwickelt eine Antriebsleistung von 136 PS (100 kW). Damit beschleunigt der frontgetriebene Golf in 10,0 Sekunden auf 100 km/h. Eine Füllung der vier Tanks reicht für 500 Kilometer. Außerdem hat der Golf Variant HyMotion als zusätzlichen Energiespeicher eine Lithium-Ionen-Batterie an Bord, die beim schnellen Beschleunigen und auf dem Weg zur Höchstgeschwindigkeit wie ein Turbolader wirkt.

Im Prinzip, so VW-Vorstand Dr. Heinz-Jakob Neußer, sei man mit dieser Technologie serienreif und bereit zur Produktion. Das Brennstoffzellensystem und die Antriebskomponenten wurden von der Volkswagen Konzernforschung in Deutschland entwickelt.

Mit der gleichen Technik hat die Konzerntochter Audi ihren Technologieträger bestückt. Der sportlich ausgelegte A7 Sportback h-tron quattro bietet eine Systemleistung von 230 PS (170 kW) und ein Drehmoment von 540 Nm auf, spurtet in 7,9 Sekunden von 0 auf Tempo 100 und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit vom 180 km/h. Durch einen zusätzlichen Elektromotor im Heck wird dieser A7 mit Brennstoffzelle auch zum quattro mit Allradantrieb. Auch das Audi h-tron-Modell hat für mehr Reichweite eine Lithium-Ionen-Batterie an Bord, wird damit zum Plug-in-Hybrid.

„Sobald Markt und Infrastruktur es rechtfertigen, können wir in die Serie einsteigen“, so Prof. Dr. Ulrich Hackenberg, Audi-Vorstand für Technische Entwicklung.

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