Brennstoffzelle Wasser Marsch!

Fahren mit Wasserstoff - davon träumen viele Hersteller. Doch die enormen Kosten der Technologie verhindern das. Jetzt will ein Zulieferer den Schlüssel zur Kostensenkung gefunden haben - mit einem System, das auf den ersten Blick noch teurer scheint. Von Tom Grünweg

Thomas Schuller


Die Brennstoffzelle ist die ewige Verheißung unter den neuen Antriebskonzepten. Weil sie statt Abgasen nur Wasserdampf ausstößt, forschen fast alle Hersteller schon seit Jahrzehnten daran. Hyundai, Toyota und Honda haben immerhin (Klein)Serien-Fahrzeuge im Handel.

Der Durchbruch scheitert vor allem an den Kosten: Die sind, unter anderem wegen des hohen Platin-Anteils auf den Membranen der Brennstoffzelle, viel zu hoch. Dieses Dilemma will der Automobilzulieferer Magna jetzt mit einem Konzept lösen, das auf den ersten Blick noch teurer erscheint.

Denn als wäre die Brennstoffzelle technisch nicht schon aufwendig genug, kombiniert der österreichische Automobilzulieferer Magna das Wasserstoff-Kraftwerk jetzt auch noch mit einem Plug-in-Akku.

Ausgerechnet mit diesem superkomplexen Konzept verspricht Magna, dass der Durchbruch der Brennstoffzelle nachhaltig beschleunigen werden kann. Wie realistisch ist das?

Der Mann, der diese Behauptung aufstellt, ist Helfried Müller. Er leitet bei Magna das vor zwei Jahren gestartete Forschungsprojekt und ist überzeugt davon, dass der Antrieb durch die Dopplung nicht teurer, sondern sogar billiger wird. Dafür macht er auf einen kleinen, aber entscheidenden Unterschied aufmerksam: Anders als bei Fahrzeugen wie dem Toyota Mirai oder dem Honda Clarity ist die Brennstoffzelle in seinem Prototypen nicht die treibende Kraft, sondern nur eine Art Range Extender.

Als sogenannter Reichweitenverlängerer bei Elektrofahrzeugen kamen bislang nur Benzinmotoren zum Einsatz, zum Beispiel beim Opel Ampera oder beim BMW i3. Reichweitenverlängerer fungieren dabei an Bord des Fahrzeugs nicht als Triebwerk, sondern nur als Generator zum Laden der Batterie. Das Konzeptfahrzeug von Magna funktioniert nach dem gleichen Prinzip: "Zuerst holen wir den Fahrstrom aus dem Akku. Mit der Brennstoffzelle laden wir nur nach," erläutert Müller die ungewöhnliche Anordnung. 15 kWh Akku-Kapazität im Wagenboden und drei Kilo Wasserstoff in den beiden mit Kohlefasern isolierten Tanks im Heck ergeben zusammen eine Reichweite von 500 Kilometern.

Deshalb muss Müller auch keine 114 kW starke Brennstoffzelle wie im Mirai einbauen, sondern kommt mit 30 kW aus, kann also viel kleiner sein - obwohl sein Prototyp keine futuristische Limousine aus dem Windkanal ist, sondern die Großraumlimousine Mercedes Vito. Vorn und hinten mit Elektromotoren bestückt und deshalb auf Knopfdruck sogar mit Allradantrieb unterwegs, sprintet der XL-Van in ziemlich zügigen 11,0 Sekunden auf Tempo 100 und schafft auf der Autobahn immerhin 130 km/h.

Das Range-Extender-Konzept hat aber noch einen zweiten Vorteil: Die Brennstoffzelle ist nicht nur kleiner und damit günstiger als bei Mirai & Co, sondern arbeitet auch viel gleichförmiger, erläutert der Projektleiter: Weil Leistungsspitzen, zum Beispiel beim Beschleunigen, vom Akku gepuffert werden, muss die Magna-Brennstoffzelle ihre maximale Power nicht nach drei oder vier, sondern erst nach 30 Sekunden bringen und kann entsprechend einfacher konstruiert werden. Auch das drückt den Preis, erläutert der Entwickler.

Alles geht - außer Golf

Ein Viertel der Leistung, ein Viertel des Preises - ganz so leicht ist die Rechnung zwar nicht, räumt Müller ein. Doch einen Preisvorteil von 50 Prozent gegenüber einem normalen Brennstoffzellenfahrzeug rechnet er sich schon aus. Dass er zusätzlich zur Brennstoffzelle einen Lithium-Ionen-Akku und eine Ladeelektronik einbauen muss, bringt seine Kalkulation nicht durcheinander: "Mit dem steigenden Marktanteil der Plug-in-Hybride werden diese Bausteine zusehends Standard und deshalb immer billiger", ist er überzeugt.

Dass die Österreicher die Technologie ausgerechnet in einen Lieferwagen wie den Mercedes Vito eingebaut haben, hat mehrere Gründe, sagt der Projektleiter. Weil sie für andere Projekte ohnehin einen elektrischen Vito in Arbeit hatten. Weil man die noch umfangreiche Technik in einem großen Auto besser unterbringen kann. Vor allem aber, weil Müller die Kunden für so ein Konzept eher unter den Lieferdiensten, Kurierfahrern und Shuttle-Services sieht, als unter Privatleuten.

Trotzdem hat Müller die Daten auch schon für einen Pkw umgerechnet: Dort würde ihm sogar eine Brennstoffzelle mit 23 kW genügen und er könnte trotzdem 90 plus 350 Kilometer damit fahren. Und obwohl die Technologie aufwendig ist und viel Platz braucht, ist der Einsatz in zahlreichen Fahrzeugen denkbar, stellt Müller in Aussicht. "Alles, was größer ist als ein VW Golf bietet uns genügend Bauraum."

Futuristischer Raumgleiter auf Welttournee

Zwar ist der Doppelpack aus Brennstoffzelle und Plug-in-Modul erst einmal nur ein Forschungsprojekt, gibt Müller zu. Doch seit der Premiere auf dem Wiener Motorensymposium vor ein paar Wochen steht sein Telefon nicht mehr still. Verschiedene Autohersteller interessieren sich für das Konzept. Deshalb kann der Ingenieur es kaum erwarten, bis er mit seinem futuristischen Raumgleiter auf Welttournee gehen kann.

Wenn es dabei zu einem Auftrag für Magna kommen sollte, dauert es bis zur Serienreife nicht mehr lange, sagt Müller - zumindest in den Dimensionen der Brennstoffzelle. "Von der Unterschrift bis zum Anschluss eines Entwicklungsprojekts bräuchten wir nur noch die üblichen 30 bis 36 Monate und könnten deutlich vor dem Ende der Dekade fertig sein." Wenn die Brennstoffzelle die Antriebstechnologie von Übermorgen sein sollte, wird sie mit dem Plug-in-Baustein so vielleicht schon morgen greifbar, hofft der Ingenieur.

Und womöglich geht es sogar noch schneller. Denn vor ein paar Tagen hat Daimler - mal wieder - die Markteinführung der Brennstoffzelle angekündigt. Diesmal bereits für 2017. Und dabei haben die Schwaben eine Überraschung aus dem Hut gezaubert, die Müller zwar um einen potenziellen Auftrag bringt, seine Arbeit aber trotzdem bestätigt. Denn wenn Mercedes nächstes Jahr den Geländewagen GLC mit Wasserstoffantrieb anbietet, ist genau wie im Magna-Prototypen ebenfalls ein Plug-in-Akku an Bord.

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insgesamt 6 Beiträge
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Ursprung 10.07.2016
1. Profitgeile
Wie soll denn eine schnoede Batterie die Wasserstofftechnik wirklich komplizierter machen koennen? Jede Explosionsmaschine ist technisch nur ungeheuer teurer zu beherrschen und versaut den Erdball immer weiter. Nur Wasserstoff waere derzeit das geringste uebrig bleibende Uebel. Verhindert wird das nicht von angeblich zu teurer Technik, sondern von Profitgier aller Beteiligten. Warum was Neues anfangen, wenn von dem alten noch prima weiter "profitiert" werden kann? Gesundheit fuer Luft und Geschoepfe? Was geht das die Neofeudalisten samt Komiker-Hofstaat an? So wenig wie das Druckerfarbenerdoel in den Milliardentonnen ueberlagerter Hochregallebensmittel....
urknallmarinchen@yahoo.de 10.07.2016
2. E-Antrieb mit Akku und Wasserstoff ist die Zukunft
In Großserie mit automatisierten Produktionsabläufen werden sich die Kosten für diese Technologie sich sehr stark reduzieren. Der technische Aufwand einen Verbrenner zu produzieren, erscheint mir perspektivisch gesehen, mindestens genauso aufwändig zu sein. Unsere Perspektive auf eine bewohnbare Erde läßt uns sowieso gar keine andere Wahl. Das Öl muß im Boden bleiben und alle Verbrenner müssen schnellstmöglich ersetzt werden. Wir haben die Umwelt bereits irreparabel geschädigt. Schnellstmögliches handeln ist daher unabdingbar.
mcpoel 11.07.2016
3. Wasserstoff is UNSINN
Er braucht eine völlig neue Infrastruktur, ist nur kalt und unter hohem Druck lagerfähig, wird vor allem Großindustriell hergestellt (Strom dagegen könnte jeder selbst und unabhängig herstellen) und er wird de facto wohl zunächst aus fossilen Quellen hergestellt. Wasserstoff, nein Danke. Es ist eine Sackgasse.
pfurzipfl 11.07.2016
4. Wurscht
Solange wir uns fortbewegen wollen, werden wir schädliche Effekte haben. Die ganzen Varianten sind nur Kompromisse zwischen Kosten, Machbarkeit, Höchstgeschwindigkeit und Reichweite. Das Platin der Brennstoffzelle macht die Technologie genauso dreckig wie einen Diesel. Im Endeffekt ist das einzige was helfen würde, Verzicht.
nach-mir-die-springflut 11.07.2016
5. Roman, Autor
Es kann ja nun auch Sprit mit Strom als Energiequelle oder aus Mikroalgen hergestellt werden. Grundsätzlich gilt, dass die Erneuerbaren Energien CO2-neutral sind. Sie können auch mit Holzvergaser fahren, um es zu veranschaulichen, wenn Sie nicht mehr Holz schlagen als Sie auch gleichzeitig anbauen. "Schnell" geht bei der Energiewende so erst einmal gar nichts. Solange nicht die inanzierung geklärt ist, kann man sowieso nicht loslegen, sondern weiter herumstümpern und sich den Rest zudichten wie ein Romanautor. Das heißt, denkt man in Zeitspannen, dauert die Umstellung auf erneuerbar vielleicht 30 bis 60 Jahre harte Arbeit. Je nachdem, wie der Planet Erde über die Verbrennung von fossilen Brennstoffen schon geschädigt wurde, braucht es entsprechend seine Zeit, bis er sich davon wieder erholt hat. Die Abholzung des Regenwaldes scheint hier aber wesentlich mehr Priorität zu haben, weil die kann man sofort stoppen. Will man nun wissen, wie Energiewende anfängt, so muss der Komplex zuerst verstaatlicht werden. Danach versorgt sich der Staat mir dieser besonderen EE-Energie selbst. Der Private ist hier noch lange nicht an der Reihe, es sei denn, er entscheidet sich für eigene Investitionen, was er aber nicht muss. Wenn der Staat nun seine Flotten umstellt auf hier besonders die Brennstoffzelle mit Wasserstoff aus der Elektrolyse, die betrieben mit EE-Strom, sinken seine Ausgaben, und er spart Geld ein. Auf allen Verwaltungsebenen, Bund, Länder, Kommunen, kommt es zu Einsparungen => die Ebenen haben mehr Geld übrig. Es ist zwar eigentllich ganz einfach, das erforderliche Querdenken hier aber bereitet dann doch Schwierigkeiten. Denken heißt im Ursprung Bild, man braucht ergo das Bild vor Augen, oder die MATRIX, sonst erschließt sich die Logik nicht.
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