Speichermedien 10.11.2006, 19:24 Uhr

VW macht Sprung bei Brennstoffzelle  

VDI nachrichten, Wolfsburg, 10. 11. 06, wop – VW präsentiert die „Brennstoffzelle der 2. Generation“. Mit ihr sollen 2010 erste Pkw fahren. Alltagstauglich und bezahlbar könnten sie 2020 in Elektroautos angeboten werden, hieß es, wenn Wasserstoff bereitsteht.

Elektroautos, die den Strom zum Antrieb von Wasserstoff-Brennstoffzellen beziehen, gelten als zukunftsträchtig. Längst fahren sie in Forschungs- und Flotteneinsätzen – das erste Brennstoffzellenfahrzeug der Welt präsentierte Mercedes-Benz bereits 1994 und derzeit unterhält der DaimlerChrysler-Konzern mehr als 100 Pkw und Nutzfahrzeuge in Praxistests. VW begann sein BZ-Projekt vor sieben Jahren und stellte als Spätstarter letzte Woche nun die „Brennstoffzelle der 2. Generation“ vor. „Wir haben mit der Hochtemperatur-Brennstoffzelle einen fundamentalen Durchbruch erreicht“, erklärte Dr.-Ing. Frank Seyfried, Leiter der Brennstoffzellenforschung des VW-Konzerns, vor der internationalen Presse im Technologiezentrum Isenbüttel (TZI) bei Wolfsburg. Die in dieser Form einzigartige Hochtemperatur-Brennstoffzelle (HT-BZ) eliminiere zahlreiche Nachteile der bekannten Niedrigtemperatur-Brennstoffzellen (NT-BZ), wie sie nahezu in allen BZ-Fahrzeugtypen bisher eingesetzt werden.

Für Prof. Dr.-Ing. Jürgen Leohold, Chef der VW-Konzernforschung, ist die HT-BZ die Schlüsseltechnologie auf dem Weg zur Serientauglichkeit. Die entwickelte HT-BZ werde das Gesamtsystem im Auto leichter, kompakter, standfester und preiswerter machen. Für Leohold sind das die entscheidenden Kriterien für die Großserie: „Wir glauben, dass der Hochtemperatur-Brennstoffzelle die Zukunft gehört. Der Niedrigtemperatur-Brennstoffzelle räumen wir dagegen kaum mehr Chancen auf eine Großserienfertigung ein.“

Als Kern des neuen HT-BZ-Systems bezeichnet VW ihre Innovationen bei Membran, Elektrode und Zellen, die im Vergleich zur NT-BZ statt 80 oC mit bis zu 160 oC betrieben werden können. Dies gelinge, weil u. a. in der speziellen HT-Membran (Elektrolyt), in der Phosphorsäure eingeschlossen sei, die die Protonenleitung gewährleistet, statt über kurzeitige Verbindung mit Wassermolekülen wie bei der NT-BZ. Die neue Elektrode (Bipolarplatten mit Platin als Katalysator) entstand aus extrem dünnen mehrlagigen Kohlenstoff-Vlies-Elementen, einzeln mit einer „Paste“ beschichtet. So verhindere man das Eindringen des entstehenden „Produktwassers“ in die Membran und das Verdünnen der Phosphorsäure.

Für die VW-Forscher ist ihre vorgestellte Innovation die „Brennstoffzelle der 2. Generation“. Sie habe eine geringere Systemkomplexität – keine Befeuchtung, kein Wassermanagement, geringe Kühlung, hohe Toleranz gegenüber Gasunreinheiten -, die angestrebte Zellenleistung von 0,9 W/cm2 sei erreicht und die Zyklenfestigkeit der HT-Technologie nachgewiesen worden.

Die Alltagstauglichkeit und die Langzeitstabilität bei wechselnden Temperaturen haben die Forscher des Konzerns nach eigenen Angaben bereits erreicht. Doch bleiben für den Praxiseinsatz im Auto noch genügend Herausforderungen, etwa: Nachweis der Zellenleistung im „Stack“ (Brenstoffzellenstapel), Startfähigkeit und Beständigkeit bei Frost bzw. Temperaturen bis – 28 oC, Reduzierung des Platingehalts der Elektrode sowie Kosten- und Volumen/Gewichtsreduzierung. Dazu gehören auch der Aufbau eines Tankstellennetzes und geeigneter Tanksysteme sowie die Erzeugung von Wasserstoff (H2) aus regenerativen Quellen – auf den Durchbruch bei diesem „Marktschlüssel“ bleibt zu hoffen. W. PESTER

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Pester

    Ressortleiter Infrastruktur bei VDI nachrichten. Fachthemen: Automobile, Eisenbahn, Luft- und Raumfahrt.

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