Klimaneutrale Mobilität 19.08.2021, 12:41 Uhr

Deutz stellt Wasserstoffmotor vor: Etwas Besonderes überrascht

Deutz stellt einen neuen Wasserstoffmotor vor, der den vorgegebenen CO2-Grenzwert für Zero Emission erfüllt. Doch das Besondere am H2-Motor ist etwas ganz anderes.

Motor TCG 7.8 H2

Mit dem TCG 7.8 H2 ist der erste Wasserstoffmotor von DEUTZ reif für den Markt.

Foto: Deutz AG

Zero Emission: Der H2-Motor von Deutz soll diese Mission erfüllen. Laut dem Kölner Unternehmen sei der Wasserstoffmotor batterieelektrischen Fahrzeugen gleichgestellt. Doch das ist noch nicht alles.

Dieser Wasserstoffantrieb kommt gänzlich ohne Akku und auch ohne Brennstoffzelle aus. Lediglich für den Anlasser wird eine Batterie benötigt. Unter dem Namen TCG 7.8 H2 läuft der sechszylindrige Motor. Wassersoff wird verbrannt, anstatt daraus Strom für einen Elektromotor zu gewinnen. Nach Angaben des Herstellers soll der Wasserstoffmotor abseits befestigter Straßen eingesetzt werden.

Der Wasserstoff kommt künftig aus der Tube

Wasserstoffmotor für die Landwirtschaft

Deutz sieht seine Entwicklung abseits der Straße. In Landwirtschaftsmaschinen, Off-Road-Fahrzeugen oder Baumaschinen kann der Antrieb eingesetzt werden.

„Deutz ist Vorreiter für eine klimaneutrale Mobilität im Off-Highway-Bereich. Wir bauen bereits heute sehr effiziente und saubere Motoren. Nun machen wir den nächsten Schritt, unser Wasserstoffmotor ist reif für den Markt. Für uns ein wichtiger Meilenstein, um als Unternehmen unseren Beitrag zur Erreichung der Pariser Klimaziele zu leisten“, so Frank Hiller, Vorstandsvorsitzender der Deutz AG.

Die Serienproduktion soll 2024 starten.

Deutz H2-Motor: 200 Kilowatt Leistung

Deutz hat ein bestehendes Motorkonzept als Basis genommen und den neuen Wasserstoffantrieb daraufhin entwickelt. Laut Herstellerangaben soll der H2-Motor sehr leise laufen und 200 Kilowatt Leistung aufweisen. Stationäre Anlagen und Generatoren sowie Schienenverkehr sollen von der Entwicklung profitieren. Deutz sieht diesen Bereich, da die Wasserstoff-Infrastruktur immer noch fehle. Eine stationäre Anlage zur Stromerzeugung mit dem regionalen Partner Rheinenergie dient als erste Pilotanwendung. Geplant ist die Installation eines Verbrennungsmotors mit 7,8 Litern Hubraum, der Wasserstoff statt Diesel oder Erdgas als Treibstoff nutzt. Anfang 2022 soll diese in Betrieb gehen.

Zero Emission: Die Ziele der EU

Alle relevanten EU-Institutionen haben sich darauf geeinigt, das EU-Ziel von Netto-Null-Emissionen bis 2050 gesetzlich zu verabschieden. Darin enthalten ist auch das Ziel, die Kohlendioxidemissionen bis 2030 um 55 % des Niveaus von 1990 zu reduzieren. Mitglieder des Europäischen Parlaments sprachen sich für ein Ziel zur Reduzierung der Emissionen um 60 % des Niveaus von 1990 aus. Die Europäische Kommission und der Rat der EU-Staaten unterstützten ein Nettoziel von 55 %, das im „Europäischen Grünen Deal“ definiert wurde.

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Die Bundesregierung reagierte auf das Urteil: Emissionen müssen bis 2030 65 % des Niveaus von 1990 und bis 2040 85-90 % betragen.

Erlebt der Wasserstoffverbrennungsmotor ein Comeback?

In einem Verbrennungsmotor können auch nicht-fossile und damit CO2-neutrale Kraftstoffe flexibel genutzt werden. Das kann ein „neues Leben“ für Verbrennungsmotoren bedeuten. Das Konzept eines Wasserstoffverbrennungsmotors ist hingegen nicht neu. BMW hat hier viel entwickelt und bereits 1979 seinen ersten Wasserstoff‐4‐Zylindermotor vorgestellt. Im Kofferraum befand sich der Druckbehälter für den Wasserstoff, der im flüssigen Zustand bei minus 250 Grad Celsius eingefüllt wurde. Die Herausforderung: Schon ein leichter Temperatursteigerung führte dazu, dass der Wasserstoff in einen gasförmigen Zustand überging, was den Druck im Tank ansteigen ließ. BMW baute daher ein Ventil in den Tankdeckel ein, sodass der Druck wieder sank. Im Jahr 2007 hatte der Autobauer das Modell Hydrogen 7 vorgestellt. Verbaut war ebenfalls ein Wasserstoffverbrennungsmotor, allerdings blieb es beim Prototypen.

Alternative zu E-Antrieb: Neuer Treibstoff für Dieselmotor

Beim Wasserstoffverbrennungsmotor wird ein konventioneller Verbrennungsmotor mit Wasserstoff als Kraftstoff betrieben. Im Vergleich mit anderen Antriebssystemen ist der Motor nahezu schadstofffrei. Ein Nachteil: Wasserstoffverbrennungsmotoren weisen zwar einen höheren Wirkungsgrad auf, die Leistung ist jedoch niedriger als bei benzinbetriebenen Motoren. Die Infrastruktur bedarf auch noch eines weiteren Ausbaus. 2019 gab es 434 Wasserstoff-Tankstellen.

Bei E-Pkw hat sich die batteriebetriebene Variante durchgesetzt. Bei Lkw, Zügen oder Landmaschinen sieht das anders aus: Hier hat Wasserstoff großes Potenzial. Und der Wasserstoffverbrennungsmotor könnte sich im Bereich der Nutzfahrzeuge zu einer weiteren Alternative entwickeln. Foto: Peter Sieben

Bei E-Pkw hat sich die batteriebetriebene Variante durchgesetzt. Bei Lkw, Zügen oder Landmaschinen sieht das anders aus: Hier hat Wasserstoff großes Potenzial. Und der Wasserstoffverbrennungsmotor könnte sich im Bereich der Nutzfahrzeuge zu einer weiteren Alternative entwickeln.

Foto: Peter Sieben

Insgesamt lässt sich sagen: Bei E-Autos im Bereich Pkw ist der batteriebetriebene Elektromotor nach Einschätzung der meisten Experten eher das System der Zukunft. Nahezu alle großen Autohersteller setzen bei Elektroautos auf die Batterie als Energiespeicher und das ausschließlich. Daimler etwa will sich in Zukunft auf die alleinige Produktion von E-Autos und auch Ford hat erst jüngst das Kölner Werk zum neuen europäischen Zentrum für E-Autos gemacht. Ein Vergleich zwischen derartigen elektrischen Fahrzeugen und einem Antrieb mit Wasserstoff zeigt die möglichen Gründe: Ein neues Elektroauto bringt circa 70 bis 80 Prozent einer Kilowattstunde Strom als Antriebsleistung auf die Straß. Die Wasserstoffvariante verbraucht hingegen doppelt bis dreimal so viel Strom für die gleiche Strecke. Das ist unrentabel und wird Käufer wenig überzeugen. 

Tesla: Brief an Elon Musk hat Jahre später Folgen 

Doch Wasserstoff hat eine Zukunft wahrscheinlich nicht im Pkw, sondern eher in Lkw, Zügen oder großen Nutzfahrzeugen. Diese brauchen aufgrund ihres hohen Gewichts sehr viel Energie auf langen Strecken. Auf diesen hat die Batterie bei der Elektromobilität noch ihre Schwächen. Der neue Deutz-Motor rückt das alternative Konzept, bei dem Wasserstoff nicht in einer Brennstoffzelle zu Strom umgewandelt, sondern – gewissermaßen wie in einem Ottomotor – direkt verbrannt wird, erneut in den Fokus.

Was macht die Deutz AG?

Deutz zählt zu den weltweit führenden Herstellern von Antriebssystemen. Das Unternehmen fokussiert sich auf Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service von Diesel-, Gas- und elektrifizierten Antrieben. Der Motorenspezialist bietet Produkte im Leistungsbereich bis 620 kW an. Vor allem in Bau- und Landmaschinen, Material-Handling-Anwendungen, stationären Anlagen sowie Nutz- und Schienenfahrzeugen kommen die Motoren von Deutz zum Einsatz.

1864 wurde das Unternehmen als N.A. Otto & Cie. in Köln gegründet. Damit ist die Deutz AG die älteste Motorenfabrik der Welt.

Aktuell läuft es recht gut für Deutz: Der Umsatz im zweiten Quartal 2021 stieg laut Geschäftsbericht im Vergleich zum Vorjahresquartal um 52,3 % auf 426,8 Millionen Euro, das EBIT vor Sondereffekten betrug 16,0 Millionen Euro nach einem operativen Verlust von 38,1 Millionen Euro.

„Wir haben trotz der Corona-Krise an unseren eingeleiteten Wachstumsinitiativen festgehalten und die technologieoffene Weiterentwicklung unseres Portfolios konsequent weiterverfolgt. So ist unser Wasserstoffmotor jetzt reif für den Markt und wir können einen weiteren Schritt in Richtung einer klimaneutralen Zukunftsmobilität abseits der Straße gehen“, sagt Frank Hiller. Man sehe mit der steigenden Investitionsbereitschaft der Kunden ein wieder zunehmendes Interesse an alternativen Antriebslösungen.

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Ein Beitrag von:

  • Sarah Janczura

    Sarah Janczura

    Sarah Janczura ist Content Manager und verantwortliche Redakteurin für ingenieur.de. Nach einem Volontariat mit dem Schwerpunkt Social Media war sie als Online-Redakteurin in einer Digitalagentur unterwegs. Sie schreibt über Technik, Forschung und Karrierethemen.

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