Brennstoffzellen-Antrieb: In der Warteschleife - DER SPIEGEL
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Brennstoffzellen-Antrieb In der Warteschleife

Die schöne neue Wasserstoff-Welt, in der Mobilität ohne schädliche Abgase möglich wird, lässt auf sich warten. Es wird wohl noch Jahre dauern, ehe Autos mit Brennstoffzellen-Antrieb in nennenswerter Zahl über die Straßen rollen. Die Entwicklung aber läuft auf Hochtouren.
Dieser Beitrag stammt aus dem SPIEGEL-Archiv. Warum ist das wichtig?

Geduld ist gefragt. Denn der Weg zum Brennstoffzellen-Antrieb für Autos ist lang, mühsam und unerwartet steil. Dabei geht die Entwicklung - relativ gesehen - rasch voran. Als Ende der achtziger Jahre Mercedes das NECAR 1 vorstellte, das erste Auto mit Wasserstofftank und Brennstoffzelle, handelte es sich um einen umgebauten Lieferwagen, der bis unters Dach mit der komplizierten Technik angefüllt war. Inzwischen passen der neue Antrieb und seine Zusatzaggregate in die dafür vorgesehenen Hohlräume der A-Klasse. Andere Hersteller können ähnliche Erfolge aufweisen.

Auf der IAA in Frankfurt war vor wenigen Wochen zum Beispiel der HydroGen 3 von Opel zu sehen. Der Zafira-Minivan mit Brennstoffzellen-Antrieb bietet fünf Passagieren Platz, von diesem Modell sollen nun mehrere Prototypen gebaut werden, die in den kommenden Monaten den für Serienautos üblichen Testzyklus durchlaufen: also Hitze-, Kälte-, Höhen- und Dauererprobungen. Als Treibstoff wird flüssiger Wasserstoff getankt, doch die Prozedur, um den minus 253 Grad kalten Stoff in den Edelstahltank zu füllen, dauert rund 15 Minuten. Mit dieser Tankfüllung (4,6 Kilogramm Wasserstoff) kommt das Auto dann rund 400 Kilometer weit.

Im Prinzip funktioniert ein Wasserstoffauto folgendermaßen: In der Brennstoffzelle, dem so genannten Stack, der aus vielen Einzel-Brennstoffzellen besteht (im Zafira sind es 200), reagieren Wasserstoff und Sauerstoff elektrochemisch zu Wasser - und dabei wird elektrische Energie frei. Dieser Strom wird in einen Elektromotor geleitet, der dann die Räder des Autos antreibt und es so bewegt.

Batterie als Stromspeicher nicht mehr notwendig

Bislang musste der an Bord erzeugte Strom in einer so genannten Pufferbatterie zwischengespeichert werden, ehe er in den Motor eingespeist wurde. Beim Brennstoffzellen-Zafira von Opel und auch bei der Brennstoffzellen-A-Klasse von Mercedes kann diese Batterie entfallen. Dadurch wird das Auto leichter, und das ist umso wichtiger, als das hohe Gewicht eines der Hauptprobleme von Brennstoffzellen-Fahrzeugen ist. Der HydroGen 3 zum Beispiel wiegt rund 200 Kilogramm mehr als ein "normaler" Zafira.

Was die Fahrleistungen betrifft, so sind die Entwickler schon relativ weit gekommen. Der Elektromotor des HydroGen 3 leistet 82 PS (60 kW), bietet ein Drehmoment von 215 Nm, beschleunigt den Wagen in 16 Sekunden von 0 auf 100 und macht ihn bis zu 150 km/h schnell.

Vergleichbare Werte bietet der FCHV-4 von Toyota. Die Japaner haben ihre Brennstoffzellen-Technik im Geländewagen Highlander untergebracht, es handelt sich um ein Auto mit Pufferbatterie und einem 107 PS (80 kW) starken Elektromotor - allerdings beträgt die Reichweite des Fahrzeugs nur 250 Kilometer. Bereits 2003 soll der Wagen in begrenzter Stückzahl auf den japanischen Markt kommen. Honda hat für dieses Datum ebenfalls den Verkauf der ersten Brennstoffzellen-Fahrzeuge angekündigt.

Markteinführung in "frühestens zehn Jahren"

Fiat und Ford arbeiten ebenfalls an solchen Projekten. Doch die europäischen Hersteller sind zurückhaltend mit Prognosen. "Frühestens in zehn Jahren", so lautet die stereotype Antwort auf die Frage, wann den mit der Markteinführung von Brennstoffzellen-Fahrzeugen zu rechnen sei.

Immerhin laufen zahlreiche Tests. In wenigen Monaten sollen die ersten 60 Stadtomnibusse mit Brennstoffzellenantrieb ihren Liniendienst in Hamburg und Stuttgart aufnehmen. Die Hersteller wollen mit solchen Feldversuchen die hochkomplexe Technik im Alltagseinsatz testen und Erfahrungen mit der Wartung und Reparatur der Systeme sammeln. Ab 2004, so hört man von Mercedes, sollen A-Klasse-Modelle mit Brennstoffzellen-Antrieb bei Versandfirmen zum Einsatz kommen; und Ford erprobt gegenwärtig den Focus FCV (Fuel Cell Vehicle) in den USA.

In wenigen Jahren dürfte die gesamte Erprobungsflotte von Brennstoffzellen-Fahrzeugen die 1000er-Marke überschreiten - vor eine massenhafte Verbreitung dieser Antriebstechnik aber muss zunächst noch das Infrastruktur-Problem gelöst werden. Denn eine flächendeckende Versorgung mit Wasserstoff wird Milliarden-Investitionen erfordern.

Bis sich der Brennstoffzellen-Antrieb dereinst im Auto durchsetzt, dürfte die Technik anderweitig zum Einsatz kommen - ebenfalls im Automobil. BMW stellte bereits im Frühjahr einen Prototypen vor, bei dem eine Brennstoffzelle den Strom für sämtliche Nebenaggregate im Auto liefert, also etwa Klimaanlage, Licht, Radio, Sitzheizung und so weiter. Das System ist noch nicht ausgereift, doch sämtliche Hersteller von Luxusfahrzeugen arbeiten daran. Und es scheint so, als würde eine vor kurzem wieder erstandene Marke diese Technik als erste anbieten.

Angeblich soll der von Mercedes fabrizierte Luxuswagen Maybach, der 2003 auf den Markt kommt, der erste Wagen sein, dessen Stromversorgung von einer bordeigenen Brennstoffzelle erledigt wird.