Vergleich der Wasserstoffautos

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DaimlerChrysler besitzt die weltweit größte Flotte

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

raftstoffkonzept aus (Benzin & H2). Zuletzt hat der japanische Hersteller auf der Tokio Motor Show 2005 die Studie eines Mazda 5 mit einem Rotationsmotor in Hybridausführung präsentiert.

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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