Daimler, Opel & Co: Brennstoffzellentechnik erst für die unmittelbare Zukunft eine Option
Der Weg zur ausgebauten Infrastruktur für Wasserstoff ist lang und mühsam
Eines ist sicher: Die Brennstoffzellentechnik wird irgendwann in der Zukunft eine nachhaltig ausgerichtete Mobilität ermöglichen. Die Frage ist eben nur wann. Der längst abgedankte Mercedes-Benz-Chef Jürgen Schrempp sah diesen Zeitpunkt bereits Anfang des Jahrtausends gekommen. Deshalb lies er die erste A-Klasse mit doppelten Boden für neuartige Energielieferanten entwickeln. Die Relaität sah dann jedoch anders aus und der Platz blieb weitgehend ungenutzt. Denn so schnell wie ihr optimistischer Chef waren die Daimler-Entwickler dann doch nicht und heute wird als frühestens Einführungsdatum für das erste Brennstoffzellen-Fahrzeug mit Stern, das in Zusammenarbeit mit Nissan und Ford entsteht, das Jahr 2017 anvisiert.
Noch zurückhaltender ist Opel und spricht ,,von eine möglichen Kommerzialisierung der Brennstoffzelle um das Jahr 2020″, obwohl diese Antriebstechnologie auch bei der deutschen GM-Marke Teil des Entwicklungsprogramm für die Mobilität der Zukunft ist. Aber eben nur ein Teil: ,,Wir sind auf allen Gebieten alternativen Antriebstechniken unterwegs“, erklärt Lars-Peter Thiesen, der bei den Rüsselsheimern in den vergangenen Jahren die Einführungstrategie für Wasserstoff und Brennstoffzele für Europa verantwotete. ,,Deshalb müssen wir zunächst genau definieren, welcher Antrieb für welche Modelle in Frage kommt.“ Während sich in diesem Szenario batterieelektrische Fahrzeuge vor allem für den Kurzstreckenverkehr eignen, kommen Techniken wie der Range-Extender (im Opel Ampera) oder die Brennstoffzellentechnologie vor allem für Langstrecken-Mobile in Frage. ,,Die Batterietechnik ist noch nicht so weit, dass sich für den Langstreckenverkehr eignet. Und daran wird sich in absehbarer Zeit auch nichts Wesentliches ändern,“ meint Thiesen.
Reichweite auf Niveau von Verbrennungsmotoren
Dagegen bietet die Brennstoffzelle unbestreitbare Vorteile. Die Reichweite liegt fast auf dem Niveau konventioneller Verbrennungsmotoren, das Tanken dauert nicht wesentlich länger als bei Diesel- oder Benzinmodellen, ist gleichzeitig genauso unkompliziert, und am Ende bietet diese Antriebstechnik sehr gute Umweltwerte.
In den vergangenen Jahren haben General Motors (GM) und Opel deutliche Fortschritte bei der Entwicklung des Brennstoffzellenantriebes erzielt. So hat eine Fahrzeugflotte mit Brennstoffzellenantrieb gerade die Marke von knapp fünf Millionen Kilometer (drei Millionen Meilen) erreicht. Das Projekt ,,Project Driveway“ war im Jahr 2007 mit 119 Fahrzeugen gestartet worden, die von Kunden im Alltagsabetrieb bewegt wurden. Mehr als 5.000 Fahrten haben an diesem weltweiten Praxistest bisher teilgenommen.
,,Diese Fahrzeuge wurden an verschiedenen Orten der Welt durch sieben Winter hindurch und bei unterschiedlichen Umweltbedingungen bewegt und haben dabei bewiesen, dass die Brennstoffzellen sämtliche Ansprüche des Alltagsbetriebs erfüllen“, bilanziert Charlie Freese, bei GM Leiter der weltweiten Brennstoffzellenaktivitäten. Opel hat an dem Programm seit 2008 mit 30 Opel HydroGen4-Prototypen in Deutschland teilgenommen. ,,Die Rückmeldungen der Kunden“, so Thesen, ,,waren ohne Ausnahme positiv und übertrafen bei weitenm unsere kühnsten Erwartungen.“
HydroGen4 besteht aus 440 in Reihe geschalteten Zellen
Seit Ende des Jahres 2008 waren 30 Fahrzeuge in Deutschland unterwegs. Die Federführung lag in den Händen der Wasserstoff-Initiative Clean Eçnergy Partnership (CEP). Dabei kamen die Modelle bei Partnerunternehmen wie peispielsweise 3M, ADAC, Air Liquide, Allianz sowie Linde, Siemens, Shell, Total und Vattenfall zum Einsatz. Insgesamt bewiesen die Testfahrzeuge über eine Distanz von 350.000 Kilometern oder 13.000 Betriebsstunden ihre Zuverlässigkeit und absolvierten dabei 2.700 Tankvorgänge.
Der HydroGen4 besitzt eine Brennstoffzelleneinheit, die aus 440 in Reihe geschalteten Zellen besteht, die Energy für den 100 PS (73 kW) starken Drehstrom-Synchron-Elektromotor liefern. Zwischen null und 100 km/h vergehen rund zwölf Sekunden und bei 160 km/h ist die Höchstgeschwindiigkeit erreicht. Die 4,2 Kilogramm Wasserstoff sind in drei Hochdrucktanks aus Kohlenfaser-Verbundwerkstoff gespeichert. Als Reichweite gibt Opel 320 Kilometer an.
Trotz der guten Praxis-Erfahrungen sind die Opel-Verantwortlichen noch zurückhaltend, wenn es um den Beginn der Serienfertigung der ersten Brennstoffzellen-Fahrzeuge geht. ,,Wir sind ein Grossserienhersteller und für unsere Kunden spielt der Preis eine entscheidendere Rolle als bei anderen Hersteller, die eine andere Klienten bedienen. Deshalb konzentrieren wir uns jetzt auf die Kostensituation und versuchen so viel wie möglich an der Kostenschraube zu drehen. Schliesslich müssen sich unsere Kunden unsere Autos auch leisten können“, erklärt Thiesen. Daher liegt der Schwerpunkt in Sachen alternativen Mobilität aktuell noch auf den Ampera, bei dem ein Reichweitenverlängerer oder neudeutsch ,,Range Extender“ die beiden Welten aus Verbrennungs- und Elektromotor miteinander kompiniert.
Auch wenn die Technik des Brennstoffzellenantriebs inzwischen weitgehend serienreif entwickelt ist, bleibt das Problem der Energiegewinnung. Solange Wasserstoff allerdings noch aus konventionellen Energiträgern wie zum Beispeil Erdgas gewonnen wird, geht ein grosser Teil des umweltschonenden Potezials dieser Technologie verloren. ,,Die Technologie lässt sich nur dann sinvoll einsetzen, wenn es gelingt, Wasserstoff aus regenerativen Quellen wie Wind- oder Sonnenenergie zu gewinnen“, erklärt Wasserstoff-Experte Thiesen. So ist zum Beispiel durchaus denkbar, dass überflüssige Windenergie, die aktuell nicht in die Netze eingespeist werden kann, mittels Elektrolyse in Wasserstoff umgewandelt und gelagert wird. Immerhin nimmt die Windenergie mit 35 % unter den regenerativen Energieträgern den grössten Anteil ein. Hier liegt in den kommenden Jahren also noch viel Potenzial um eine nachhaltige Mobilität ins Rollen zu bringen.
Durchbruch durch Aufbau einer flächendeckenden Infrastruktur
Deshalb spielen inzwischen bei allen Herstellern längst nicht mehr allein technische Fragen die wichtigste Rolle, wenn es um die Markteinführung der Brennstoffzelle geht. Die entscheidende Frage ist längst der Aufbau einer flächendeckenden Infrastruktur. Doch in diesem Bereich gibt es genauso viele Hürden zu überwinden wie bei der Elektromobilität, die ebenfalls unter einer noch iommer fehlenden Ladeinfastruktur leidet.
Inzwischen ist General Motors deshalb eine langfristige Zusammenarbeit mit Honda eingegangen, um neben der gemeinsamen Entwicklung von Speichersystemen, zusammen mit anderen Partnern, gleichzeitig auch eine flächendeckende Infrastruktur für Wasserstofftankstellen voranzutreiben. Während die Techniker den neuen Antrieb längst serientauglich entwickelt haben, hinkt der Aufbau eines Tankstellennetzes der technischen Möglichkeiten noch deutlich hinterher. Zudem zeigen die Mineralölkonzerne keine besonderen Anstrengungen, Wasserstoff in ihre Netze aufzunehmen. Aktuell besteht das deutsche Netz aus 15 Tankstellen, das Daimler bis zum Jahr 2023 zusammen mit den Indiustriegase-Spezialisten Linde und Air Liquide sowie den Energie- und Ölkonzernen OMV, Shell und Total auf 400 Stationen steigern will. Das ist zwar noch immer weit von den 12.000 Tankstellen für konvetionelle Treibstoffe und den 6.500 Stationen für Autogas entfernt – aber immerhin ein Anfang.