Elektromobilität hat viele Facetten. Wasserstoff gehört dazu

Das Potenzial der Brennstoffzellentechnologie und von Wasserstoff als Energiespeicher stehen außer Frage. Bei der Diskussion, wie die weltweiten Klimaziele erreicht werden können, spielt Wasserstoff eine große Rolle.

Er ist eine der Möglichkeiten, das Kraftstoffangebot im Verkehrssektor klimafreundlich zu erweitern: Denn insbesondere mithilfe von Wasserstoff, der mit erneuerbarer Energie erzeugt wird, lassen sich klimaschädliche CO2-Emissionen deutlich senken. Der Betrieb eines wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellenfahrzeugs verursacht weder lokale Schadstoffe noch Kohlendioxid (CO2)-Emissionen.

Mit einem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien wird Wasserstoff eine zunehmend wichtige Rolle für das Gesamtenergiesystem spielen und damit auch für den Mobilitätsbereich zunehmend attraktiver. Neben dem aktuellen Fokus bei großen Fahrzeugvolumina zunächst auf die Batterietechnologie und den Roll-out der Modelloffensive im Rahmen der Marke EQ verfolgt Daimler seine Aktivitäten im Bereich der Brennstoffzellentechnologie weiter.

Das Vorserienmodell des GLC F-CELL ist ein weiterer Meilenstein auf dem Weg zum emissionsfreien Fahren und untermauert das langjährige Engagement des Unternehmens auf dem Technologiefeld.

Die Brennstoffzellentechnologie ist integraler Bestandteil unserer Antriebsstrategie. Die Vorteile liegen für uns klar auf der Hand: Null Emissionen, hohe Reichweiten und kurze Betankungszeiten sowie ein breites Einsatzspektrum vom Pkw bis zu Bussen, anderen großen Nutzfahrzeugen und nicht zuletzt auch für stationäre Anwendungen.

Christian Mohrdieck Leiter des Bereichs Antriebsentwicklung Brennstoffzellensystem im Ressort Konzernforschung und Entwicklung Mercedes-Benz Cars bei Daimler

Das Vorserienmodell GLC F-CELL

Mercedes-Benz hat bereits über mehrere Fahrzeuggenerationen hinweg Erfahrungen mit wasserstoffbetriebenen Elektrofahrzeugen gesammelt und Millionen von Testkilometern rund um den Globus absolviert. Mit den Vorserienfahrzeugen des neuen GLC F-CELL kommt weltweit erstmalig in einem Elektromobil mit Brennstoffzelle eine Lithium-Ionen-Batterie als zusätzliche Energiequelle zum Einsatz, die extern, via Plug-in-Technologie, geladen werden kann.

Die Komponenten im Überblick:

In Kirchheim-Nabern im Großraum Stuttgart sitzt die NuCellSys GmbH. Die 100-prozentige Tochter der Daimler AG hat das gesamtheitliche Brennstoffzellenaggregat und das Wasserstoff-Speichersystem des GLC F-CELL entwickelt. Hier wurden auch die ersten Fahrzeug-Prototypen gebaut, die Vorserie entstand dann im Mercedes-Benz Tech Center in Sindelfingen.

Das Mercedes-Benz Stammwerk Untertürkheim verantwortet die Produktion des kompletten Brennstoffzellensystems. Das Herzstück des Brennstoffzellensystems, der Brennstoffzellenstack, der aus ca. 400 Brennstoffzellen besteht, entsteht bei Mercedes-Benz Fuel Cell (MBFC), das in British Columbia das weltweit erste Werk ausschließlich für Produktion und Fertigungsverfahren von Brennstoffzellen-Stacks betreibt.

Das Wasserstofftanksystem wird im Mercedes-Benz Werk Mannheim gefertigt. Die Lithium-Ionen-Batterie kommt von der 100-prozentigen Daimler Tochter ACCUMOTIVE aus Kamenz/Sachsen.

Infrastruktur ist maßgebend

Voraussetzung für den Erfolg der Elektromobilität ist eine flächendeckende Infrastruktur. Sowohl der Ausbau von Stromladestationen als auch von Wasserstofftankstellen wird weltweit forciert. Ob zu Hause, bei der Arbeit, unterwegs oder beim Einkaufen: Die Möglichkeiten, Elektrofahrzeuge mit Strom zu versorgen, sind vielfältig.

Auch in puncto H2-Infrastruktur geht es stetig voran. Mercedes-Benz hat für Deutschland gemeinsam mit seinen Partnern im Joint Venture H2 MOBILITY bereits einen konkreten Handlungsplan erstellt. Bis 2019 soll das H2-Tankstellennetz auf 100 Stationen anwachsen. Bis 2023 wird ein Netz von bis zu 400 Wasserstofftankstellen entstehen. Ähnliche Infrastrukturprojekte werden in Europa, den USA und Japan vorangetrieben.

Kooperation zu nicht mobilen Brennstoffzellensystemen

Überzeugt vom Potenzial der Brennstoffzellentechnologie und des Wasserstoffs als Speichermedium im Kontext des Gesamtenergiesystems, verfolgt das Unternehmen einen ganzheitlichen Ansatz und erweitert seine Entwicklungsaktivitäten um Anwendungsbereiche außerhalb des Automobils. Gemeinsam mit den Branchenführern Hewlett Packard Enterprise (HPE) und Power Innovations (PI), einem Unternehmen von LiteOn, wird die Mercedes-Benz AG mit ihrem Tochterunternehmen NuCellSys GmbH und mit Unterstützung von MBRDNA Prototypensysteme für die (Not-) Stromversorgung von Rechenzentren und anderen stationären Anwendungen entwickeln und dazu automobile Brennstoffzellensysteme integrieren.

Die wichtigsten Fakten

Einzigartige Hybrid-Kombination: Unter der Technologiebezeichnung „EQ Power“ elektrisiert das für die Serie vorgesehene Elektromodell, der Mercedes-Benz GLC F-CELL, gleich zweifach, denn er kombiniert die Brennstoffzellen- und Batterietechnik zu einem rein elektrischen Plug-in-Hybrid. Durch die F-CELL Technologie entsteht nur Wasserdampf als lokale Emission.

Komplett neues Brennstoffzellensystem: Das Brennstoffzellensystem ist im Vergleich zur Vorgängergeneration 30 Prozent kompakter und passt erstmals in einen konventionellen Motorraum. Weitere Verbesserungen gegenüber der B Klasse F-CELL: 40 Prozent mehr Antriebsleistung und 90 Prozent weniger Platin. Auch das Gewicht ist etwa 25 Prozent geringer.

Voll alltagstauglich: Das Vorserienmodell des GLC F-CELL bietet dank ca. 350 Nm Drehmoment und ca. 147 kW Leistung viel Fahrspaß. Die Reichweiten betragen im H2-Modus 437 km (NEFZ im HYBRID Modus, Messung in Anwesenheit des TÜV) und im batterieelektrischen Modus 49 km (NEFZ im BATTERY Modus). Dank 700-bar-Tanktechnologie ist der GLC F-CELL in rund drei Minuten betankt.

Sicherheit serienmäßig: Mit Aktivem Abstands-Assistenten DISTRONIC, Spurpaket mit Totwinkel-Assistent und Aktivem Spurhalte-Assistent, Einpark-Paket mit 360°-Kamera und COMAND Online mit Verkehrszeichenerkennung ist die Serienausstattung umfangreich. Auch bei der Passiven Sicherheit werden höchste Anforderungen erfüllt: Neben dem gewohnt umfangreichen Crashtestprogramm gelten bei Mercedes-Benz für die Batterie und für alle Bauteile, die Wasserstoff enthalten, besonders strenge Sicherheitsvorgaben.

Vom Brennstoffzellen-Pionier: Bereits 1994 hat Mercedes-Benz das erste Brennstoffzellenfahrzeug vorgestellt - den NECAR 1. Viele weitere Fahrzeuge folgten, bis hin zur A-Klasse F-CELL Flotte (2003). Für besondere Aufmerksamkeit sorgte 2011 der F-CELL World Drive, die erste Weltumrundung mit Brennstoffzellenfahrzeugen. 2015 zeigte die Studie F 015 Luxury in Motion ein F-CELL Plug-in-Hybrid Antriebssystem, ausgelegt auf 1.100 Kilometer emissionsfreie Fahrt.

Stetige Fortschritte bei der H2-Infrastruktur: Am 5. März 2018 wurde mit der Total Tankstelle in Ingolstadt bereits die 45. deutsche Wasserstofftankstelle in Betrieb genommen. Mercedes-Benz hat für Deutschland gemeinsam mit seinen Partnern im Joint Venture H2 MOBILITY einen konkreten Handlungsplan erstellt. Bis 2019 soll das H2-Tankstellennetz auf 100 Stationen anwachsen. Bis 2023 soll ein Netz von bis zu 400 Wasserstofftankstellen entstehen. Ähnliche Infrastrukturprojekte werden auch auf europäischer Ebene sowie international (insbesondere in Japan, aber auch in den USA und Korea) vorangetrieben.