Auto 26.03.2010, 20:45 Uhr

„Fuel Cell“ und Akkus liefern Strom für sauberen Elektroabtrieb  

Mit dem Stadtbus Mercedes-Benz Citaro FuelCell-Hybrid macht Daimler einen großen Schritt in die Zukunft. Den Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellen (Fuel Cell) in der 3. Generation sehen die Ingenieure in Stuttgart als direkten Schritt in die Serienproduktion ab 2015: Zehn Busse und 20 Mercedes B-Klasse-Pkw übernimmt in Kürze die Hamburger Hochbahn AG. VDI nachrichten, Düsseldorf, 26. 3. 10, wop

Bei Brennstoffzellen für Autos gilt Daimler als der Pionier der Branche. Dafür hat der Konzern sehr tief in die Tasche gegriffen. „Allein seit 1994 bis Ende 2009 sind rund 1 Mrd. € in ihre Erforschung und Entwicklung geflossen“, sagte Dr. Christian Mohrdieck. Der Bereichsleiter Brennstoffzellen- und Batterie-Antriebsentwicklung im Ressort Konzernforschung und Vorentwicklung von Daimler betonte, dass lediglich 40 Mio. $ vom US-Energieministerium anlässlich eines Forschungsprojekts aus öffentlichen Mittel beigesteuert worden sind.

Beim Einsatz der Technik der Wasserstoff(H2)-Brennstoffzelle (FCell) „ist bei uns nicht das Ob, sondern das Wann die Frage“, so Mohrdieck. „Wir haben ein modulares, kosteneffizientes FCell-System für Pkw und Busse serienreif entwickelt, das 2015 auf dem Markt angeboten werden wird.“ Modular heißt, dass von der FCell-Einheit eine im Pkw und zwei im Bus montiert sind.

Die leise und schadstofffrei in Innenstädten fahrenden H2-FCell-Busse seien laut Mohrdieck ein Teil des Weges zur emissionsfreien Mobilität. „Unsere Unternehmensstrategie ist auf umweltfreundliche Busbetriebe ausgelegt“, erklärte sein Kollege Richard Averbeck, der die weltweiten Busentwicklungsaktivitäten im Konzern leitet.

„Den Verkehrsbetrieben in Europa, die jährlich 8000 bis 10 000 Busse neu auf die Straßen bringen, werden wir ein marktfähiges Angebot unterbreiten“, so Averbeck: „Ein bissel teurer darf es schon werden, denn der Dieselkraftstoff wird in den nächsten Jahren auch ständig teurer.“

Die 3. Generation FCell-Technik startet in wenigen Wochen mit den Bussen Citaro FuelCell-Hybrid auf Linien der Hochbahn in die intensive Praxiserprobung. Die Hochbahn erhält für den Flottentest zehn Omnibusse aus einer Kleinserie.

Der Solostadtbus mit FCell-Hybridtechnik hat drei Türen, ist 12 m lang und kann 76 Passagiere befördern. Im Heck sind Elektronik- und Elektrikbausteine des Antriebs und der Nebenaggregate untergebracht. Alle Nebenaggregate sind elektrisch bedarfsgesteuert und somit sehr effektiv.

Der FCell-Hybridbus wird von zwei wassergekühlten Asynchron-Radnabenmotoren in einer speziellen Portalhinterachse von ZF angetrieben. Sie erreichen zusammen eine Dauerleistung von 160 kW und eine max. Anfahrleistung von 240 kW.

Überwiegend platzsparend unter einer Verkleidung auf dem verstärkten Omnibusdach sind montiert: sieben H2-Drucktanks (350 bar 1435 l bzw. 35 kg H2), das Lithium-Ionen-Batteriesystem (27 kWh, 650 V DC, 330 kg), das Kühlsystem und die Klimaanlage sowie die zwei H2-Brennstoffzellen-Stacks mit jeweils 396 Zellen (konstant 120 kW, kurzzeitig 140 kW 250 V DC bis 450 V DC) mit den zwischen den Stacks befindlichen Dosieranlagen für den Wasserstoff sowie die Luftzufuhr für die Brennstoffzellen.

Die jetzigen FCell-Stacks unterscheiden sich deutlich von ihren Vorgängern. Ihr Wirkungsgrad liegt mit 51 % bis 58 % deutlich höher als der der 1. Generation (38 % bis 43 %). Die Lebensdauer wurde um rund 50 % auf mind. sechs Jahre verlängert, so dass die Dauerhaltbarkeit der Brennstoffzellen mindestens sechs Jahre bzw. 12 000 Betriebsstunden beträgt. Sowohl Brennstoffzellen als auch Batterien und Elektromotoren sind laut Averbeck auf Lebenszeit praktisch wartungsfrei.

Die einsatzabhängige Reichweite des Brennstoffzellen-Busses passt mit seinen rund 250 km gut in den städtischen Nahverkehr der Hochbahn. Der H2-Verbrauch je 100 km wird mit 10 kg bis 14 kg angegeben. Bei einem Wasserstoffpreis an öffentlichen H2-Tankstellen von etwa 8,00 €/kg können 100 km Einsatz 112 € kosten – der herkömmliche Dieselbus macht es für die Hälfte, doch: „Wenn der Spritpreis weiter anzieht“, damit rechnet der Hochbahn-Chef Günter Elste, “ ist der Wasserstoffbus schon mal auf Schlagdistanz.“ W. PESTER

Von W. Pester
Von W. Pester

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