P. M.-Workshop mit Toyota

Wasserstoff und Elektroantrieb - die Zukunft erfahren, das war das Thema des P.M.-Workshops für Leser, den P.M. zusammen mit Toyota veranstaltete

"Ich kann den Spruch nicht mehr hören", klingt Burkhard Reuss leicht entnervt. Dieses so genannte "Henne-oder-Ei-Problem" ist für den Pressesprecher des französischen Mineralölkonzerns Total nur ein Vorwand, die Einführung einer neuen Technologie zu verzögern. "Wir sind bereit dazu und leisten unseren Beitrag", sagt er als Sprachrohr seiner Firma während der Besichtigung der ersten mit einem Aufwand von 1,4 Millionen Euro errichteten Wasserstofftankstelle in Berlin.

Eine Flotte von Brennstoffzellen-Fahrzeugen und Plug-In-Hybriden konnten die Leser als Testwagen selbst fahren und ausprobieren

Seit Jahren wird über die Chancen der Einführung von Brennstoffzellen-Fahrzeugen genüsslich mit dem Argument gestritten, dass zuerst die Fahrzeuge bereitstehen müssten, damit sich Tankstellen lohnen. Nein, echot die Gegenseite, das Lager der Autobauer: "Erst genügend Fahrzeuge lohnen die Investitionen ins dafür notwendige Wasserstoffnetz."

Vor der praktischen Erprobung stand die Theorie. Mit Fachleuten wurden die Grundlagen und Ausblicke einer zukünftigen Elektromobilität diskutiert

Die Wahrheit liegt irgendwo in der Mitte: Die Mineralölfirmen verkaufen, wie ihr Name ausweist, fossile Brennstoffe und haben nur mäßiges Interesse an neuen Produktlinien, die das eher schon reichhaltige Angebot mit Benzin und Diesel, Super, SuperPlus, SuperDiesel und E10, Erd- und Flüssiggas weiter zu verstopfen droht. Für die Fahrzeughersteller kam die Brennstoffzelle bisher auch noch zu früh, weil diese neue Technologie nicht serienreif war. Auch wenn dieser Reifegrad jetzt erreicht ist, so sind, abgesehen von den Kosten solcher Fahrzeuge, deren Betrieb mit Wasserstoff noch zu teuer. Was ist also die Strategie?

Wo bisher der Motor untergebracht war, kommen jetzt der Brennstoffzellenstack, die Regelelektronik und die E-Maschinen unter

Dieser Frage sind renommierte Experten aus beiden Lagern beim diesjährigen P.M.-Workshop "Zukunft erfahren - die Hybrid und Wasserstofftechnik im Plug-In- und Brennstoffzellenfahrzeug" vor einigen Wochen in Berlin auf den Grund gegangen. Aus der Flut von über 200 Einsendungen der P.M.-Leser konnten sich 10 Gewinner in Theorie und Praxis über die Vorhaben des weltgrößten Automobilherstellers Toyota, des Ölmultis Total und der Clean Energy Partnership informieren. In diesem nationalen Innovationsprogramm für Wasserstoff und Brennstoffzellentechnologie sind sowohl die großen Automobilfirmen wie BMW, Daimler, Ford, GM/Opel, Honda, Toyota und Volkswagen vereint, als auch die Gas- und Treibstoffunternehmen Air Liquide, Linde, Shell Hydrogen, Statoil, Total und Vattenfall.

Das Angebot und die Strategie von Toyota

Dirk Breuer, Techniksprecher von Toyota (Mitte), erklärt die Brennstoffzelle und ihre notwendigen Aggregate

Dirk Breuer, Sprecher von Toyota, skizzierte auf dem Technikseminar den P.M.-Lesern ein differenziertes Szenario einer zukünftigen Mobilität, in der die unterschiedlichsten Fahrzeuge ihren Platz haben. Dazu gehören auf der unteren Ebene des individuellen urbanen Kurzstreckenverkehrs Elektroroller ebenso dazu wie die E-Chairs, deren Elektromotoren ihren Saft von ausschließlich wiederaufladbaren Batterien beziehen. Auch Kleinstwagen in der Smart-Klasse, wie der iQ, Mini E oder Mitsubishis MiEV, können als Stadtfloh Strecken bis zu 50 Kilometer bewältigen und dann an der Haushaltssteckdose in wenigen Stunden wieder Strom tanken .

Der Plug-In-Hybrid tankt Strom aus der Steckdose und lädt die Batterie auf. Das reicht für eine Strecke von 20 Kilometern

Höhere Flexibilität, gepaart mit größeren Reichweiten, erzielen im Toyota-Fuhrpark Limousinen mit Hybridantrieb. Hier besteht die Möglichkeit von den ursprünglichen 2 Kilometer rein elektrischer Reichweite diese mit stärkeren (aber auch teueren) Batterien auf 20 und mehr Kilometer zu erhöhen. Den Fahrstrom bezieht die Batterie über ein Ladekabel aus der Steckdose, die am öffentlichen Stromnetz angeschlossen ist. Die Fachleute sprechen deshalb auch von Plug-in-Hybriden. Dafür ist die Batterie zweigeteilt. Der eine wird während des Fahren beim Bremsen und durch den Verbrennungsmotor aufgeladen, der andere ausschließlich an der Steckdose. Der Grund hierfür: Nur so kann die Lithium-Ionen-Batterie den „Stress“ bewältigen und eine Lebensdauer von 160 000 Kilometer erzielen.

In ausführlichen Tests hat die Brennstoffzelle im Honda FCX ihre Alltagstauglichkeit bewiesen

Auch für andere Hersteller haben Plug-in-Hybride ihren besonderen Reiz. Denn sie verbinden beide Mobilitätswelten: rein elektrisch mit der Batterie fahren und wenn nötig, über ausreichende Reichweite mithilfe des Benzinmotors zu verfügen. Das eröffnet Spielraum für die Ingenieure. Sie können jetzt mit starken Batterien die elektrische Reichweite erhöhen und sich stärker dem Elektroauto nähern oder mit kleinerer, aber ausreichender Batterie die Kosten senken.

Volvo bietet einen  Plug-in-Hybrid an

Mit dem V60 steigt Volvo bei den Plug-In-Hybriden ein. Sie sind im nächsten Jahr zu kaufen

Volvo wird mit dem 2012 auf den Markt kommenden Plug-in-Hybrid V60 eine Lithium-Ionen Batterie für 50 Kilometer Reichweite mit einem Dieselmotor kombinieren. Dieses Gespann mit einer Leistung von 215 PS für den Diesel und 70 für den Elektromotor verbraucht laut Zertifizierung 1,49 Liter fossilen Kraftstoff auf 100 Kilometer. Dies bedeutet einen C02-Ausstoß von 49 g/km.

Opel und Chevrolet starten den Ampera und Volt mit Range Extender

Opel und Chevrolet verkaufen in Deutschland für knapp über 33.000 € ihre Elektroautos Ampera (Bild) und Volt

Opel und General Motors sprechen zum Beispiel beim Ampera und dem baugleichen Volt von Chevrolet vom Elektroauto. Obwohl „nur“ 50 bis 70 Kilometer rein elektrisch gefahren werden kann. Dann muss das benzingetriebene „Notstromaggregat“, der Range Extender, anspringen und elektrische Energie an die E-Maschinen liefern.

Audis A1 e-tron nutzt den Wankelmotor

Der Audi A1 e-tron fährt batterie-elektrisch, greift aber auf den Reichweitenverlängerer zurück

Einen ähnlichen Weg beschreitet Audi mit dem A1 e-tron. Ist die Batterie leer, springt der kleine Wankelmotor im Heck an und liefert über den Generator genügend Strom, „um mit Tempo 90 über die Kasseler Berge zu fahren“, sagt Forschungschef Michael Dick über den achtprozentigen, steilen Autobahnanstieg auf der Autobahn A7.

Mercedes setzt sehr stark auf die Brennstoffzelle

Eine Flotte von Fuel-Cell-Fahrzeugen der Mercedes B-Klasse umrundete den Globus und wurde von Wasserstoff angetrieben

Neben dem batterie-elektrischem Antrieb und dem Hybridkonzept ist auch die Brennstoffzelle, Fuel Cell, im Rennen um die Mobilität der Zukunft. Hier wird der elektrische Fahrstrom an Bord erzeugt. Dazu wird Wasserstoff als Energieträger benutzt. Durch die kalte, chemische Verbrennung von Wasser- und Sauerstoff zwischen den Membranen in dem Zellenpaket wird Strom für den Elektromotor gewonnen. Getankt wird der auf 700 bar verdichtete Wasserstoff in rund 5 Minuten und reicht dann für eine Strecke von über 600 Kilometern.

Die Brennstoffzellenfahrzeuge von Honda, Hyundai, Opel

Elektrisch fahren und trotzdem weit reisen können: Als Hilfsmotor, Notstromaggregat, liefert der Range Extender elektrische Energie für die Weiterfahrt, wenn die Batterie leer ist

Durch den größeren Platzbedarf für die Druckflaschen sieht Toyota wie auch Hyundai den Einsatz von Brennstoffzellen bei den großen SUVs, Bussen und schweren Lastkraftwagen. Mercedes hat jüngst mit der Weltrumdung 20 Brennstoffzellenfahrzeugen der B-Klasse gezeigt, dass die Technik serienreif ist und auch in mittleren Personenwagen untergebracht werden kann. Diesen Weg zur Serienreife gehen Opel mit dem Zafira FC oder Honda mit dem FCX. 

Die Kosten für den Wasserstoff

Eine Fahrt von 100 Kilometern mit der Brennstoffzelle benötigt für Wasserstoff für etwa 9,60 Euro. Ein noch teures Vergnügen. Bei einem Kraftstoffverbrauch von 5 Litern fossilen Kraftstoffs sind etwa 7,50 € zu zahlen, inklusive des rund 80-prozentigen Steueranteils. „Wasserstoff hat das Potential einer der wesentlichen Energieträger der Zukunft zu werden“, erläuterte Claudia Fried von der Clean Energy Partnerschaft den P.M.-Lesern. „Seine Energiedichte ist überzeugend – in Wasserstoff steckt dreimal so viel Energie wie in Benzin. Das überzeugt auch Leserin  Gabi Bändel, die bei der Vorstellung noch von sich behauptet hatte, „Benzin im Blut“ zu haben. Während der auf Brennstoffzellen spezialisierte Leser Wolfhard Heinze vom Fraunhoferinstitut in Dresden resümiert: „Die Rolle des Verbrennungsmotor als Teil des elektrischen Antriebs im Hybrid und Plug-in-Hybrid ist mir jetzt erst richtig klar geworden.“