Alternativer AntriebWasserstoff-Autos auf Weltrekordfahrt

Von Oslo nach Monte Carlo: Auf der längsten jemals mit Brennstoffzellen-Autos gefahrenen Tour lernt man viel über die Alltagsreife der Technologie. von Jan Wilms

Ein Brennstoffzellen-Auto von Hyundai wird mit Wasserstoff betankt.

Ein Brennstoffzellen-Auto von Hyundai wird mit Wasserstoff betankt.  |  © Philipp Wente/laif

Vor dem roten Bauernhaus toben sechs Huskywelpen im frischen Schnee. Kühle Nordluft weht durch die dichten Kiefern, die ersten Graugänse treffen ein. Sonst dringt nicht viel in dieses Idyll. Vielleicht muss ein Platz, an dem Träume entstehen, genauso aussehen wie das Gehöft von Bjørnar Kruse, dem Wasserstoff-Experten der norwegischen Umweltschutzorganisation Zero .

In der vergangenen Woche hat Kruse einen seiner Träume realisiert: eine Europatour in einem mit Wasserstoff betriebenen Auto. Von Oslo über Hamburg , Köln , Karlsruhe , Freiburg und Grenoble nach Monte Carlo. Mit der 2.160 Kilometer langen Fahrt stellte Zero innerhalb von fünf Tagen den Weltrekord für die weiteste Strecke auf, die je mit Brennstoffzellen-Autos zurückgelegt wurde. Ohne Unterstützung durch begleitende Tanklastwagen wohlgemerkt, die auf ähnlichen Langstreckenfahrten bislang als Nachschub-Joker dienten.

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Durch die Alltagsnähe sind auch die Erkenntnisse dieser Rekordfahrt einzigartig. Zunächst: Der Antrieb per Wasserstoff-Brennstoffzelle, vom Tank bis zum Rad emissionslos, kann große Distanzen zuverlässig überwinden. Was bereits die Mercedes B-Klasse F-Cell demonstrierte, bestätigten nun zwei Vorserienfahrzeuge des Hyundai ix35 Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV). Mit ihnen wurde erstmals eine Reichweite von über 500 Kilometern möglich, dabei darf man allerdings nie schneller als Tempo 80 fahren. Ansonsten lässt sich das Kompakt-SUV mit seinen 110 kW (136 PS) wie ein zeitgemäßes E-Mobil bewegen: mit Ein-Gang-Automatik, hohem Drehmoment und Rekuperation, also Energierückgewinnung, beim Bremsen.

Vertrauter Ablauf an der Zapfsäule

Gleichzeitig stellte die Tour die Infrastruktur auf die Probe: Trotz nur 15 öffentlicher Tankstellen in Deutschland mussten die Umweltschützer kaum Umwege fahren. 100 weitere Tankstellen könnten bald in Großstädten und entlang wichtiger Autobahnen eine erste Autoflotte versorgen. Die nötige Investition von rund 300 Millionen Euro ist vergleichsweise überschaubar.

"Vor dem Start habe ich unsere Erfolgschance auf 60 Prozent geschätzt", sagt Bjørnar Kruse. "Doch obwohl das Tanken in Hamburg reibungslos verlief, mussten wir am zweiten Tag fast aufgeben." Der Grund: In Frankfurt funktionierte die Wasserstoff-Station nicht, was einen Umweg über Köln erforderte. Zu diesen Geburtswehen einer jungen Technologie passt, dass sich die Voraussetzung für den Rekordversuch just in diesem März ergab: In Freiburg eröffnete das Fraunhofer-Institut eine mit Solarenergie betriebene Wasserstoff-Station. Und schloss so auf der Route Deutschland-Mittelmeer die rund 600 Kilometer lange Lücke zwischen Karlsruhe und dem französischen Grenoble.

5,6 Kilogramm Wasserstoff, der Tankinhalt des Hyundai ix35 FCEV, kosten um die 50 Euro. Bei den Betreibern der Stationen – den Energiekonzernen Total, EnBW , Vattenfall und Air Liquide – entstehen solch große Mengen des Gases als industrieller Abfall, dass eine mittelgroße Fahrzeugflotte bundesweit betrieben werden könnte. An der Tankstelle schließlich scheint der Ablauf vertraut: Zuerst muss der Stutzen mit einem Gegenstück hinter der Tankklappe des Autos verbunden werden. Dann zischt es kräftig, und das Wasserstoffgas drückt den Zapfschlauch in Form. Ein blassgrünes Display zeigt den Druck im Tank an. Er steigt von null auf 700 bar – im Idealfall innerhalb drei Minuten.

Leserkommentare
  1. in Monaco geschmeckt??

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  2. Toll und allemal besser als das Gewicht einer Batterie mitzuschleppen, damit kommt man derzeit nicht durch Europa, aber wir muessen ja auch nicht mehr verreisen, oder ???

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    Die Brennstoffzelle funktioniert nur in eine Richtung, das heißt sie kann nur Wasserstoff in Strom umwandeln. Beim Bremsen oder bergab rollen arbeitet der Elektromotor allerdings als Dynamo (sogenanntes Rekupieren). Diese Energie kann die Brennstoffzelle nicht in Wasserstoff zurückwandeln. Dafür hat das Auto dann einen Akku dabei, der das dann zwischenspeichert. Erst wenn dieser wieder leergefahren ist, fängt die Brennstoffzelle wieder Strom zu produzieren.

    Der Unterschied ist: Der Prius z.B. muss zusätzlich zum Elektromotor noch einen Verbrennungsmotor mitschleppen, weshalb der leer auf 1,5t kommt. Wenn man den Benzintank gegen nen Wasserstoff-Gastank austauscht und den Verbrenner gegen eine leichtere Brennstoffzelle, wird die Kiste auch leichter. Nen Akku braucht der dann trotzdem.

  3. klingt nicht nur besser sondern ist auch richtiger. Elektroautos werden zwar gehypt, aber da jetzt und in überschaubarer Zukunft das Batterieproblem ökonomisch nicht zu lösen ist, ist das eine Sackgasse. Hybrid ist keine ernsthafte Sache sondern als Spielerei von Entwicklungsingenieuren anzusehen, die beweisen wollen, was alles geht wenn man Langeweile hat. Das mögliche Einsparpotential erhält man mit vernünftiger Fahrweise auch mit herkömmlichen Autos.
    Die Zukunft gehört in jedem Fall der Brennstoffzelle.

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    Mit dem Hybrid wurde die Elektrotechnik entwickelt die nun zum E-Auto geführt hat.
    Der Milde Hybrid ist ökonomisch und ökologisch im Stadtverkehr. Honda zeigt dass man einen Milden Hybrid zu selben Kosten wie einen Diesel bauen kann.
    Der Vollhybrid, Plug-in Hybrid und der Rangeextender sind wohl teure Spielereien, leisten aber wichtige Erkenntnisse im Energymanagement das später den Brennstoffzellenautos zu gute kommt.
    Auch das Brennstoffzellenauto ist zur Zeit eher eine Spielerei und ökonomisch wie auch ökologisch anderen Antriebsformen unterlegen. Aber eines Tages wird es leistbaren Wasserstoff geben und dann ist der Sprung zu einem serienreifen Brennstoffzellenauto wegen eben diesen zugegebenermassen kostspieligen Spielereien nicht mehr so weit.

    Auch BZ-Autos haben einen Akku, wenn auch kleiner.

  4. Für mich die einzige ernsthafte Alternative. Man muss seine Gewohnheiten kaum ändern (Tank leer --> Tanken fahren!!). Jetzt müssen wir noch den Wasserstoff so herstellen, dass es nicht "schmutziger" ist, als Öl zu verbrennen, das wir für andere Dinge wesentlich eher brauchen könnten.

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  5. Brennstoffzelle ist wohl die einzige Alternative zu Benzin/Diesel.

    Das Auto wird, ganz ähnlich Betankt, wie im Öl Verbrennungs Zeitalter.

    Lithium braucht man besser an anderen stellen, als das man ein Auto mit einer schweren Batterie ca. 500 Kilometer bewegt. (Mal ganz zu schweigen, wie Lithium in Afrika abgebaut wird.

    Alle Hybrid Autos, und die voll Elektrischen Autos haben eine miserable Gesamt Energie Bilanz.

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    ...Brennstoffzellenautos Batterien braucht?
    Die Brennstoffzelle läuft nur am optimalen Betriebspunkt für eine den Umständen entsprechenden Zeit. Dabei liefert sie Strom für den Elektromotor und zum Laden der Batterie. Wenn die Batterie geladen ist schaltet die Brennstoffzelle wieder ab und der Elektromotor läuft wieder auf der Batterie weiter u.s.f. Sie werden ohne einer Batterie nicht auskommen, und zur Zeit ist halt die Batterie die Lithiumbatterie. Hoffentlich gibt es später auch eine Alternatieve zu ihr.
    Die Erkenntnisse und 'economy of scale' die jetzt durch die Hybrid- & Elektrofahrzeuge gesammelt/aufgebaut werden kommen alle dem Brennstoffzellenauto zu gute.

    Alle Hybrid Autos, und die voll Elektrischen Autos haben eine miserable Gesamt Energie Bilanz.

    Können Sie diese Tatsachenbehauptung denn belegen?
    Wenn nicht, dann wäre sie eine Lüge, und Sie somit ganz offiziell und moderationskonform als Lügner zu bezeichnen.

  6. War nicht die World-Tour F-Cell von Mercedes eine um ein vielfaches längere Fahrt als die von Oslo nach Monte-Carlo?

    Hat da jemand unzureichend recherchiert oder habe ich was falsch verstanden?

  7. Da haben Sie wohl wirklich etwas falsch verstanden! Der Artikel weist auf die Umstände der F-Cell-Tour hin: "Ohne Unterstützung durch begleitende Tanklastwagen wohlgemerkt, die auf ähnlichen Langstreckenfahrten bislang als Nachschub-Joker dienten."

    Da wohl nicht jeder in der Lage ist seinen eigenen Wasserstofftanklaster mit zu führen, ist die hier dargestellte Fahrt wirklich beeindruckend und beweist was mit Wasserstoffantrieben auch in größerer Masse möglich wäre.

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    • otto_B
    • 27. April 2012 0:28 Uhr
    8. S.O.S.

    Kann mir das mal einer erklären?

    es gibt die batterie-elektrischen Antriebe.
    Nachteil: der allgemein befriedigende Akku wird immernoch gesucht. Oder war da was mit Li?

    es gibt das wasserstoff-elektrische Konzept.
    Nachteil: grottenschlechter Gesamt-Wirkungsgrad. Mehrfache Energiewandlung, Speicherung des volatilen Mediums H2 nicht zum energetischen Nulltarif zu haben

    Synthesetreibstoff, 3. Generation. Der aus der Quelle X bezogene Wasserstoff wird großtechnisch und ortsfest mit der Kohlenstoffquelle Y in flüssige Kohlenwasserstoffe umgesetzt.
    Es entfällt das leidige Speicherproblem des gasförmigen H2, und die bewährte Technik der Verbrennungsmotoren kann beibehalten werden. Gesamtwirkungsgrad zar auch nicht berauschend, aber immerhin zweifelsfrei funktionierend.

    Alle diese Konzepte befinden sich seit Jahren, um nicht zu sagen seit Jahrzehnten auf dem Markt der Möglichkeiten.

    Offensichtlich ist es ein Ringelspiel, welche Technik abwechselnd dran ist, mal gehypet zu werden.

    Wer soll den nun das Rennen machen?
    Welche Technik ist denn nun die am besten funktionierende, und die wirtschaftlichste?

    3 Leserempfehlungen
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    Man wird die optimale Batteriegrösse zur erwartenden gefahrenen Distanz auswählen können. Ein kleineres E-Fahrzeug mit 150km Reichweite kostet hauptsächlich wegen der Batterien ca. €20 000 mehr als ein konventionelles Fahrzeug. Warum also für 100km zusätzliche Reichweite zahlen wenn ich mit 50km das Auslangen finde? Das Fahrzeug kann sich nie rechnen.
    Das Elektrofahrzeug ist für kurze Strecken mit Geschwindigkeiten bis ca. 50km/h optimal. Nebenbei ist es bei Autobahnfahrten den Autos mit Verbrennungsmotoren in der Reichweite und dem Gesamtwirkungsgrad weit unterlegen (siehe mein Posting zu 'Klimaschädliche Elektroautos'). Im Stau und im Kriechtempo ist das E-Auto äusserst ökologisch. Warum soll man teure Batterien für lange Distanzen kaufen wenn man nur kurze Strecken fährt und am anderen Ende wieder laden kann? Warum auch für eine zusätzliche Brennstoffzelle zahlen wenn ich mit einer/zwei Ladungen der Batterie das Auslangen finde. In der Stadt werden ohnehin kleine Autos bevorzugt.
    Umgekehrt verursacht bei einem Auto mit täglich hohen Kilometerleistungen auch eine Schnellladung der Batterien hohe Stillstandszeiten. Batteriewechsel ist auch nicht ideal weil sich die Kosten für die Batterie verdoppeln. Da kommt das Brennstoffzellenauto zum Zug. Nebenbei ist das Brennstoffzellenauto bei höheren Geschwindigkeiten fast gleich effizient wie der Verbrennungsmotor.
    Der synthetische Treibstoff ist für Anwendungsbereiche die nicht oben erwähnt wurden. Der Verbrennungsmotor bleibt.

    Welche Technik ist denn nun die am besten funktionierende, und die wirtschaftlichste?
    Der batterieelektrische Antrieb.

    Im Gegensatz zu den anderen Hype-Technologien gibt es bereits seit fast 20 Jahren alltagstaugliche Fahrzeuge, die Akkus werden laufend besser und billiger, und wie alle bisherigen Studien und Feldversuche gezeigt haben sind die Anwender im Alltag von den noch geringeren Reichweiten kaum eingeschränkt.

    Die Energiebilanz ist selbst mit dem aktuellen Strommix besser als die vergleichbarer Verbrenner, und besser als die der GeldverBrennstoffzellen-Kisten sowieso.
    Das gilt sogar bei Berücksichtigung der Akku-Produktion.
    (http://www.empa.ch/plugin...)

    Schnellladung in 15-25 Minuten für 100-150km ist heute Standard (CHaDEMO) und macht damit E-Autos mit entsprechendem Ladeanschluß bereits jetzt eingeschränkt langstreckentauglich.
    Mit Li-Nanotitanat-Akkus wurde eine mehrfache Schnellladung eines 35kWh-Akkus in nur 10 Minuten bereits 2007 demonstriert.

    Als Ergänzung für Fahrzeuge die jederzeit einsatzbereit sein müssen, oder LKWs, sehe ich Biotreibstoffe oder mit EE-Strom erzeugtes Methangas, wobei hier der Wirkungsgrad der Produktion noch verbessert werden muß.

    Auch auf fossile Brennstoffe werden wir zukünftig nicht völlig verzichten können.

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  • Schlagworte Ford | Hyundai | EnBW | Alternative Antriebe | Norwegen | Freiburg
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