21.02.2014, 15:29 Uhr | 0 |

Wasserstoff als Treibstoff Toyota bringt 2015 den FCV mit Brennstoffzelle auf den Markt

Toyota will 2015 als erster Fahrzeughersteller weltweit ein Brennstoffzellen-Serien-Fahrzeug auf den Markt bringen. Der FCV soll eine Reichweite von 500 Kilometern haben und weniger als 80.000 Euro kosten. Aus dem Auspuff kommt lediglich umweltschonender Wasserdampf. 

Auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas präsentierte Toyota im Januar den FCV Concept mit Brennstoffzelle
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Auf der Elektronikmesse CES in Las Vegas präsentierte Toyota im Januar den FCV Concept mit Brennstoffzelle. Das Auto soll bereits 2015 auf den deutschen Markt kommen. 

Foto: Toyota

Toyota will Automobilgeschichte schreiben und im nächsten Jahr ein Brennstoffzellen-Serienfahrzeug herausbringen. „Die Brennstoffzelle kommt“, betet Katsuhiko Hirose herunter wie ein Mantra, „weil die Brennstoffzelle das alltagstaugliche Konzept ist.“ Hirose ist bei Toyota der Experte für alternative Antriebe. Und diesen Mann sollte die Branche ernst nehmen.

Denn schon einmal haben sie alle über ihn gelächelt. Das war 1997, als Toyota unter Hiroses Federführung den Prius als erstes Hybrid-Serienfahrzeug mit einem Verbrennungs- und einem Elektromotor auf den Markt brachte. Heute lächelt niemand mehr darüber: Immerhin sind sechs Millionen dieser Hybridfahrzeuge auf den Straßen dieser Welt unterwegs.

FCV Concept kommt 2015 auf den deutschen Markt 

Genauso wie damals der Prius fällt auch das Brennstoffzellen-Fahrzeug der Japaner durch sein unkonventionelles Design auf. „Wir haben gelernt, dass ein so neuartiges Auto auch ein neues Design braucht, damit es von den Kunden angenommen wird. Die wollen schließlich zeigen, wie weit sie den anderen vorausfahren“, sagt Hirose. Das Serienmodell soll sich kaum von der Studie unterscheiden, die Toyota im letzten Herbst auf der Motorshow in Tokio enthüllt hat. Noch ist der FCV Concept eine Konzeptversion. Doch schon im kommenden Jahr wird man ihn als Serienfahrzeug in Amerika, Japan und Deutschland kaufen können.

Aus dem Auspuff tropft reines Wasser

Der FCV ist 4,80 Meter lang und bietet vier Personen Platz. Die Wasserstoff-Limousine soll in Sachen Ausstattung und Komfort mit einem gewöhnlichen Mittelklasse-PKW konkurrieren können. In Sachen Ökologie hat der FCV allerdings deutlich die Nase vorn. Denn aus dem Auspuff kommt reines Wasser. Als Treibstoff dient Wasserstoff, der an Bord des Fahrzeugs in Strom für einen Elektromotor umgewandelt wird.

Diesen Job übernimmt die Brennstoffzelle. Die Technologie hat Toyota genauso wie die Konkurrenz von Ford bis Mercedes schon seit vielen Jahren zumindest grundsätzlich im Griff. Schon lange kreuzen die Prototypen in Versuchsflotten kreuz und quer über die Straßen der Welt. Den letzten, den entscheidenden Schritt hin zur Serienreife, hat allerdings bislang keiner der Autohersteller geschafft.

Hirose fragt: „Wer, wenn nicht wir?“

Toyota ist sich nun sicher, den Schritt zur Serienreife zu schaffen. „Wer, wenn nicht wir?“, fragt Hirose und verweist selbstbewusst auf die lange Erfahrung mit dem Prius und einem ganzen Heer anderer Hybrid-Modelle. „Wir haben die Kapazität für 1,1 Millionen Elektromotoren, Hybrid-Akkus und Steuer-Elektroniken. Alles Teile, wie sie auch im Brennstoffzellen-Fahrzeug benötigt werden“, ergänzt Hiroses deutscher Kollege Dirk Breuer. Und tatsächlich kann Toyota bei vielen Komponenten, die für den Elektroantrieb gebraucht werden, auf das Technologie-Regal des Prius-Hybrid zurückgreifen, unter anderem auf die Batterie und die Leistungselektronik.

Was Toyota allerdings noch nicht in großen Stückzahlen produziert, das ist die Brennstoffzelle selbst. Aber die Japaner haben die Kosten dafür bereits drastisch in den Keller gedrückt. „Der neue Stack kostet nur noch ein Zwanzigstel dessen, was wir in den aktuellen Versuchsfahrzeugen einbauen“, erläutert Breuer. Eine wichtige Stellschraube bei der Preisspirale ist der Platingehalt der Brennstoffzelle. „Der wird nicht höher sein als bei einem Dieselkatalysator“, erklärt Hirose. Ein Faktor, der sich deutlich auf den Preis auswirkt. 

Und die technische Entwicklung schreitet mit Rasanz voran. So braucht der moderne Toyota nur noch zwei statt vier Tanks. Die Behälter sind zudem leichter und werden dauerhaft gekühlt. So passen 20 Prozent mehr Wasserstoff in die 700-Bar-Hochdrucktanks.

Wirkungsgrad der Brennstoffzelle auf 65 Prozent gesteigert

Es ist letztlich ein Drehen an vielen kleinen Stellschrauben. So wird der Membran-Befeuchter optimiert. Bei der modernen Variante kommt ein Wasserkreislauf zum Einsatz, der dafür sorgt, dass die wichtige Membrane der Brennstoffzelle immer befeuchtet wird. Dieses Feilen an kleinen Details hat eine ganze Menge Konsequenzen: Die aktuelle Brennstoffzellen-Generation muss bei gleicher Leistung nur noch halb so groß sein. Insgesamt steigt der Brennstoffzellen-Wirkungsgrad beim Serienfahrzeug gegenüber dem im Jahre 2011 vorgestellten Brennstoffzellen-Konzeptfahrzeug FCHV von 59 auf 65 Prozent. Die Brennstoffzelle liefert eine Leistungsdichte von drei kW pro Liter Bauvolumen und eine Leistung von mindestens 100 kW.

Das soll für eine Reichweite von rund 500 Kilometern ausreichen. Betankt wird der FCV in nur drei Minuten und damit genauso schnell wie ein Benziner oder Diesel. Das ist sensationell schnell: Ein rein batteriebetriebenes Elektrofahrzeug muss für viele Stunden an die Steckdose, wenn der Akku nach knapp 200 Kilometern schlappmacht.

FCV kostet weniger als 80.000 Euro

Das Problem ist in Deutschland eher ein anderes: Man muss lange suchen, bis man eine der knapp ein Dutzend Standorte für eine Wasserstoff-Tanksäule findet. Das allerdings wird sich rasch ändern, wenn das Fuel Cell Vehicle FCV als Serien-Limousine im nächsten Jahr eingeführt wird. Beim Preis für den Schlitten gibt sich Toyota noch recht zugeknöpft: „Unter 80.000 Euro“, lautet die schlichte Ansage.

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Von Detlef Stoller
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