Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/elektromobilitaet-die-brennstoffzelle-wird-serienreif-1404-106089.html    Veröffentlicht: 28.04.2014 10:50    Kurz-URL: https://glm.io/106089

Elektromobilität

Die Brennstoffzelle wird serienreif

Ist von Elektroautos die Rede, sind meist Autos mit einem Akku gemeint. Dabei hat ein Brennstoffzellenauto durchaus Vorteile. Etwa einen Tank, der in wenigen Minuten gefüllt werden kann. Die Technik kommt langsam ins Rollen.

Die Tankstelle ist gar nicht so groß. Sie hat gerade mal zwei Zapfsäulen. Und doch gehört sie zu den größten ihrer Art in Europa: In der Hamburger Hafencity wurde Anfang 2012 eine Wasserstofftankstelle eröffnet. Betrieb ist hier allerdings kaum. Allenfalls kommt ein Bus der Verkehrsbetriebe vorbei. Grund ist, dass die Anzahl von Brennstoffzellenautos übersichtlich ist. Doch das soll sich ändern.

Auf der Tokyo Motor Show im vergangenen November hat Toyota einen Pkw mit Brennstoffzellenantrieb vorgestellt, der praktisch serienreif ist und 2015 auf den Markt kommen soll. Das Toyota Fuel Cell Vehicle (FCV) soll die normalen Maße eines Pkw haben. Das Auto hat einen rund 100 Kilowatt (kW) starken Elektromotor, den eine Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle mit Strom versorgt, die im Unterboden des Autos untergebracht ist.

Zwei Tanks

Als Treibstoff dient Wasserstoff, der in zwei Tanks mit einem Fassungsvermögen von insgesamt 45 Litern gespeichert wird. Der eine Tank befindet sich unter dem Kofferraum, der andere unter der Rückbank. Moderne Wasserstofftanks bestehen aus Metall und einem Kohlefasergewebe. Sie halten dem Speicherdruck von 700 bar stand und sind absolut dicht. Mit einer Tankfüllung kommt das Auto mehr als 500 Kilometer weit.

Toyota arbeite seit 1992 an Brennstoffzellen, erzählt Dirk Breuer, Pressesprecher Technik bei dem japanischen Autohersteller. Ein erster Prototyp des Toyota Fuel Cell Hybrid Vehicle (FCHV) auf der Basis des Sports Utility Vehicle RAV4 war 1997 fertig. Seit 2008 gibt es das FCHV-adv (für Advanced, fortgeschritten), das in einer Kleinserie produziert und in verschiedene Länder ausgeliefert wurde, darunter auch nach Deutschland.

Brennstoffzelle verkleinert

Allerdings war der FCHV-adv technisch noch nicht voll ausgereift: Gegenüber diesem Auto habe etwa die Größe der Brennstoffzelle fast halbiert werden können. Die Leistungsdichte wurde auf 3 kW pro Liter verdoppelt. Vor allem aber sei der Preis inzwischen in einem vertretbaren Bereich angekommen: Wenn das Auto im kommenden Jahr marktreif ist, soll der Preis bei etwa 80.000 Euro liegen.

Auch andere Hersteller arbeiten an dem Thema. Der japanische Mischkonzern Honda etwa plant, ebenfalls ein Brennstoffzellenauto auf den Markt zu bringen: das Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV), das auf der Los Angeles International Auto Show im November 2013 vorgestellt wurde. Hierzulande war das FCEV erstmals auf der Hannover Messe Anfang April zu sehen.

Der Elektromotor hat ebenfalls eine Leistung von etwa 100 kW. Die Reichweite gibt Honda mit 700 Kilometern nach dem japanischen Fahrzyklus JC-08 Zyklus an. Der FCEV wird Nachfolger des FCX Clarity, das ab 2008 in einer Kleinserie gebaut wurde. Er soll Ende 2015 in Japan und den USA und Anfang 2016 in Europa erhältlich sein. Einen Preis gibt Honda noch nicht an.

Brennstoffzellenautos und -busse

Mercedes-Benz hat bereits rund 200 B-Klasse F-Cell auf die Straßen gebracht, die der Stuttgarter Autohersteller verleast, hauptsächlich an Unternehmen, aber auch an einzelne Privatkunden. Die Autos haben schon ordentlich Kilometer zurückgelegt: 2011 fuhren drei mit einer Brennstoffzelle betriebene B-Klassen einmal um die Welt - Anlass war der 125. Geburtstag des Automobils. Hinzu kommen einige Brennstoffzellenbusse, die unter anderem in Hamburg unterwegs sind.

Derzeit entwickelt Mercedes zusammen mit Ford und Nissan einen neuen Antriebsstrang. Ab 2017 wollen die drei Hersteller Autos damit auf den Markt bringen. Dann auch nicht mehr in Kleinserien: 100.000 Brennstoffzellenfahrzeuge sollen damit ausgestattet werden und zu konkurrenzfähigen Preisen auf den Markt kommen.

So groß wie ein Dieselmotor

Wie Toyota ist es auch Mercedes, Ford und Nissan gelungen, den Antriebsstrang deutlich zu verkleinern. Bei der B-Klasse F-Cell war der Antriebsstrang noch im Sandwichboden untergebracht. Der neue werde so groß wie ein 4-Zylinder-Dieselmotor und passe damit in praktisch jedes Modell, sagte ein Unternehmenssprecher Golem.de. Die Stuttgarter wollen nämlich keine eigens gestalteten Brennstoffzellenautos auf den Markt bringen, sondern einfach ihre bestehenden Modelle mit einem alternativen Antriebsstrang anbieten.

Das sei eine "Philosophiefrage": Wenn der Antriebsstrang in bestehende Modelle eingebaut werde, könnte die bestehende Montagelinie genutzt werden. Das Auto habe die gleichen Qualitäts- und Sicherheitsstandards. Das Brennstoffzellenauto solle einem Fahrer alles bieten, was er von einem Mercedes erwarte - nur ohne Emissionen.

Brennstoffzelle oder Akku

Die Brennstoffzelle hat einige Vorteile gegenüber einem Elektroauto mit einem Akku: Das Brennstoffzellenauto hat einen Tank, der ähnlich wie der Tank eines Autos mit Verbrennungsmotor an einer Zapfsäule gefüllt wird. Das dauert laut Toyota drei Minuten. Das ist deutlich bequemer und schneller als das Laden an einer Ladestation - auch wenn der US-Elektroautohersteller Tesla Motors verspricht, an seinen Schnellladesäulen sei der Akku des Tesla Model S in 20 Minuten zur Hälfte aufgeladen. Manche Experten halten deshalb auch das Brennstoffzellenauto für das Elektroauto der Zukunft.

Der Zukunft. In der Gegenwart ist das Akkuauto noch überlegen: Denn Ladesäulen gibt es gerade in Großstädten reichlich. Der Elektroautofahrer kann sich in der heimischen Garage eine Ladestation installieren. Notfalls tut es auch eine Haushaltssteckdose.

Wasserstoff aus heimischem Anbau

Denn was nutzt es, dass Wasserstoff zu tanken nur drei Minuten dauert, wenn es keine Tankstellen gibt, an denen Wasserstoff getankt werden kann? Gerade einmal 15 öffentlich zugängliche gibt es hierzulande zurzeit. Drei davon in Hamburg, fünf in Berlin. Macht sieben für den Rest der Republik. Hinzu kommt eine halböffentliche Tankstelle, die der Technologiekonzern Linde in Unterschleißheim bei München betreibt. Dort können Fahrer ihre Autos nach Anmeldung betanken.

Immerhin: Bis 2015 soll das Netz auf 50 Tankstellen ausgebaut werden. Dafür will die Initiative Clean Energy Partnership (CEP) sorgen. Das ist ein Zusammenschluss aus 18 Unternehmen aus verschiedenen beteiligten Branchen: mehrere Fahrzeughersteller, die Nahverkehrsbetriebe von Berlin und Hamburg sowie Unternehmen aus der Energiebranche.

Korridore zwischen Ballungszentren

Dabei verfolgt die CEP ein ähnliches Konzept wie Tesla mit seinen Schnellladesäulen: Zunächst sollen Korridore zwischen Ballungszentren geschaffen sowie Metropolregionen versorgt werden. Die Idee ist, bestehende Tankstellen mit Wasserstoffzapfsäulen nachzurüsten - zur CEP gehören beispielsweise die Tankstellenbetreiber Shell und Total. Eine dezidierte Wasserstofftankstelle, wie sie der Energieversorger Vattenfall in der Hamburger Hafencity aufgestellt hat, dürfte eher die Ausnahme bleiben.

Wasserstoff ist ein guter Energieträger, der nicht nur als Treibstoff für Brennstoffzellenautos dienen kann. Damit lassen sich auch Treibstoffe wie Kerosin herstellen. Außerdem kann das Gas Erdgas beigemischt werden.

Kein Wasserstoff am BER

Anders als Erdgas oder Erdöl lässt sich Wasserstoff auch hierzulande produzieren, und das sogar ganz ökologisch aus Wind- und Sonnenstrom. Eine Modellanlage sollte beispielsweise am neuen Berliner Großflughafen entstehen: eine Wasserstofftankstelle, die allein mit Windenergie betrieben wird. Derzeit liegt das Projekt jedoch aus bekannten Gründen brach.

Da Wind und Sonne nicht ständig und nach Bedarf zur Verfügung stehen, kann mit dem regenerativen Strom Wasserstoff erzeugt werden, der sich speichern und mit Tankwagen oder über Rohrleitungen transportieren lässt. Und ganz nebenbei verringert er die Abhängigkeit von Öl- und Gasimporten.  (wp)


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