Vergleich der Wasserstoffautos
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Die Anfänge zur Erforschung
der H2-Technik erfolgten bei Daimler-Benz vor über drei
Jahrzehnten mit Metallhydridfahrzeugen. Als erstes deutsches
Wasserstofffahrzeug wurde Mitte der 1970er Jahre ein City-Bus von
Mercedes-Benz mit einem H2-Verbrennungsmotor ausgerüstet. 1994
starteten die Stuttgarter dann die Necar-Reihe (New Electric
CAR), wobei Necar 1 damals eher einem rollenden Labor
glich. Dessen Nachfolger in 6. Generation ist mittlerweile der
F-Cell. Dieser Versuchsträger auf Basis eines A-Klasse Modells
ist inzwischen über 60-mal produziert worden und befindet sich
weltweit im Einsatz. Im Januar 2007 übergab das
deutsch-amerikanische Unternehmen beispielsweise ein Exemplar an
die Feuerwehr von Sacramento in Kalifornien/USA. Dort wird es
zukünftig als Kontrollfahrzeug eingesetzt, um einen Ausblick auf
das Nutzungspotential von BZ-Fahrzeugen zu vermitteln.
Eine Entwicklung von DaimlerChrysler aus dem Jahr 2005 ist der F 600 HyGENIUS. Das Forschungsfahrzeug vermittelt einen Eindruck, wie übermorgen saubere Mobilität aussehen könnte: futuristisches Design kombiniert mit effizienter Antriebstechnik. Die Brennstoffzelle des F 600 HyGENIUS ist rund 40 % kleiner, arbeitet noch effizienter und zeichnet sich durch eine gute Kaltstartfähigkeit aus. Die vier installierten Brennstoffzellenstapel bestehen jeweils aus 100 Einzelzellen, die mit einem neuen Wassermanagementsystem ausgestattet sind. Das System kann dadurch nicht mehr einfrieren und springt selbst bei arktischen Temperaturen von -25 °C zuverlässig an. Der Energieverbrauch liegt umgerechnet bei 2,9 Liter Diesel auf 100 Kilometern, weil überschüssige Energie in der leistungsstarken Batterie zwischengespeichert werden kann und der Elektromotor beim Bremsen als Generator fungiert.
Toyota im Wettkampf mit Honda
Ein spannendes Rennen um die Vorherrschaft im Brennstoffzellensektor zumindest im asiatischen Raum liefern sich Toyota und Honda. Der weltweit größte Autokonzern Toyota Motor Corporation betrachtet die Hybridtechnik schon lange als Schlüsseltechnologie. Über eine gute Positionierung des eigenen Unternehmens beim Thema Umweltschutz soll die eigene Marktposition kontinuierlich verbessert werden. Davon profitiert auch die BZ-Technik.
Ein zwischenzeitlicher
Höhepunkt war am 2. Dezember 2002 erreicht, als Toyota und Honda
am gleichen Tag jeweils sechs Brennstoffzellenfahrzeuge erstmalig
in Kundenhand übergaben. Bei den Leasingkunden handelte es sich
um Hochschulen und Ministerien, die die Autos zu Testzwecken
ausgehändigt bekamen und somit ein medienwirksames Spektakel
sicherten.
Honda zählt im Vergleich zu Toyota, die seit 1971 an Brennstoffzellen forschen, eher zu den Spätstartern. Trotzdem hat das etwas kleinere japanische Unternehmen den Rückstand schnell aufgeholt. 2005 übergab Honda beispielsweise als erster Autokonzern ein Versuchsfahrzeug in die Hände einer vierköpfigen Familie aus Kalifornien. Im Frühjahr 2007 erhielt die Schauspielerin Q'orianka Kilcher als jüngste Leasing-Kundin einen FCX.
Ford mit HySeries Drive-Konzept
Ford arbeitet seit den 1980er Jahren an der Nutzbarmachung der Brennstoffzellentechnik. Trotz dieser recht frühzeitigen ersten Versuche wurde erst Ende 1999 die Marke TH!NK gegründet, die sowohl Elektro- als auch Brennstoffzellen-Fahrzeuge zusammenfasste. Nach recht schleppendem Verkauf von batteriebetriebenen Autos reduzierte Ford jedoch seine Aktivitäten auf dieser Schiene wieder und konzentrierte sich 2002 auf Hybrid- und Brennstoffzellen-Fahrzeuge, wobei parallel dazu auch an H2-Verbrennungsmotoren gearbeitet wird. Zum 100-jährigen Jubiläum von Ford im Jahr 2003 wurde beispielsweise das Konzeptfahrzeug Model U als Sport Utility Vehicle mit H2-Verbrennungsmotor vorgestellt. Der Name des Fahrzeugs lehnte sich an das T-Modell an (U folgt im Alphabet dem T), das den Firmengründer Henry Ford berühmt gemacht hatte. Beim Model U handelte es sich um ein Hybridfahrzeug, dessen Antrieb 25 Prozent effizienter war als der eines Benzinmotors.
Anfang 2007 präsentierten
die Amerikaner während der Washington DC Auto Show ihr neustes
H2-Fahrzeug: den Ford Edge, in dem erstmalig das HySeries
Drive-System zu sehen ist. Dabei handelt es sich nach
Herstellerangaben um das weltweit erste BZ-Hybrid-Elektrofahrzeug
mit Plug-In-Potential: wahlweise können Brennstoffzellen,
Benzin- oder Dieselgeneratoren zur Versorgung des installierten
Elektroantriebs eingesetzt werden. Dieses Fahrzeug bietet
Ford die ultimative Flexibilität zur Erforschung
fortschrittlicher Antriebssysteme, erklärte Gerhard
Schmidt, Vize-Präsident der Ford-Forschungsabteilung.
BMW hat 100 Hydrogen 7 in Arbeit
Die BMW Group baut hingegen ganz auf H2-Verbrennungsmotoren. Der Münchener Automobilkonzern präsentierte während der Auto-Show in Los Angeles Ende 2006 die mittlerweile 7. Generation eines wasserstoffbetriebenen BMW-Personenwagens: den Hydrogen 7. Die 7er Limousine, die auf Basis des 760 Li entwickelt wurde, hat den gleichen Produktentstehungsprozess hinter sich, der im Hause BMW auch bei konventionellen Fahrzeugen üblich ist. Damit ist nach Angaben der Münchener eine Stufe erreicht, die über den Entwicklungsstand aller bisherigen Prototypen auf H2-Basis hinausreiche.
Der 12-Zylindermotor kann wie
schon bei den bisherigen Modellen bivalent mit Wasserstoff oder
Superbenzin betrieben werden, dennoch handelt sich nicht länger
um einen umgebauten Benzinmotor. Die einzelnen Komponenten wurden
individuell angepasst, um so viel Energie wie möglich aus dem
Zukunftskraftstoff herausholen zu können. Daniel Kammerer,
Sprecher von BMW, erklärte: Eine Fahrt mit diesem Auto ist
ein Meilenstein auf dem Weg zu einer nachhaltigen
Mobilität." Im Frühjahr dieses Jahres wurde damit
begonnen, rund 100 dieser Clean-Energy-Fahrzeuge an ausgewählte
Kunden zu verleasen. Zunächst erhielten die prominentesten
Politiker aus Bayern Versuchsfahrzeuge für ihren Fuhrpark.
Anschießend kamen noch zahlreiche weitere VIPs in den Genuss,
ohne Schadstoffemissionen umherfahren zu können.
Obwohl die zugrunde liegende Technik nach über 120 Jahren Optimierungsarbeiten am Otto- beziehungsweise Dieselmotor weitestgehend bekannt ist, sieht BMW für dieses Fahrzeug gute Zukunftschancen.
Mazda fährt mit H2-Wankelmotoren
Einen interessanten Einblick
in die Kreiskolbentechnik ermöglicht der Autohersteller Mazda.
Als einziger Fahrzeugbauer versucht sich der japanische Konzern
an einem wasserstoffbetriebenen Wankelmotor. Nach Angaben der
Japaner soll dieser von Felix Wankel entwickelte Motorentyp
besonders gut für die Verbrennung von Wasserstoff geeignet sein.
Erste Versuche gab es schon 1991 mit dem Konzeptfahrzeug HR-X,
das mit einem Metallhydridspeicher ausgestattet war und damit 200
Kilometer weit fahren konnte. Jahre später folgte ein RX-8, bei
dem der Mazda Renesis-Motor zum Einsatz kam. Neben einer
elektronisch gesteuerten H2-Direkteinspritzung zeichnete er sich
durch ein bivalentes K
Autor:
Dipl.-Ing. Sven Geitmann
www.wasserstoff-autos.info
Abb. 1: F-Cell im Feuerwehreinsatz
Quelle: DaimlerChrysler
Abb. 2: Autarke Energieversorgung
Quelle: DaimlerChrysler
Abb. 3: Toyota FINE-X mit Flügeltüren
Quelle: Toyota
Abb. 4: Q'orianka Kilcher ihr erstes Auto ist ein Honda
FCX
Quelle: Honda
Abb. 5: Ford Edge mit HySeries DriveTM
Quelle: Ford
Abb. 6: Der BMW Hydrogen 7 kommt auch bei Gouverneur Arnold
Hydrogen-7-Schwarzenegger.tif
Quelle: BMW
Abb. 7: Mazda Renesis Motor
Quelle: Mazda
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