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Im Toyota FCHV adv wird mit Hilfe des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle Strom erzeugt. Der sorgt über einen Elektromotor für den Antrieb.
Im Toyota FCHV adv wird mit Hilfe des Wasserstoffs in der Brennstoffzelle Strom erzeugt. Der sorgt über einen Elektromotor für den Antrieb.

Unterwegs mit Toyotas Brennstoffzelle: Was die Tröpfchen verraten

von Axel F. Busse

Die Entwicklung alternativer Antriebe ist in vollem Gange. Toyota zählt sich zu den Pionieren der Wasserstoff-Technologie. Im Prototyp FCHV adv wird mit dessen Hilfe in der Brennstoffzelle Strom erzeugt, der über einen Elektromotor für den Antrieb sorgt. Die Entwickler hoffen auf eine baldige Serienreife, doch noch ist die Technik teuer und die Infrastruktur unterentwickelt.

Nach der Bundeshauptstadt der Wasserstoff-Mobilität braucht man nicht lange zu suchen: Es ist Berlin, denn in keiner deutschen City finden sich derzeit mehr Tankstellen für das sehr flüchtige, aber auch sehr energiereiche Gas. Kein Wunder also, dass allein Toyota hier fünf Brennstoffzellen-Autos in Betrieb hat.

Allerdings sind es keine normalen Pkw-Kunden, die diese Fahrzeuge täglich bewegen. Mit den sündhaft teuren Prototypen – Versicherungswert mehr als eine Million Euro – werden derzeit noch Daten darüber gesammelt, mit welchen Entwicklungsschritten der massenhaften H2-Mobilität näher zu kommen ist. Unter den in der "Clean Energy Partnerschaft" zusammen geschlossenen Automobilkonzernen, Energieversorgern und Verkehrsbetrieben gilt als Konsens: Die Weiterentwicklung der Fahrzeuge muss im Gleichschritt mit dem Ausbau der Infrastruktur voran gehen.

Tankstellen sind die wichtigste Schnittstelle zwischen den Herstellern von Kraftstoffen und Fahrzeugen. Gegenwärtig gibt es in Berlin nur drei öffentliche Zapfstellen für Wasserstoffgas, zwei weitere sind in Planung. In Nordrhein-Westfalen ist das Verhältnis umgekehrt, je eine Tankstelle gibt es in Hamburg, Hessen und Baden-Württemberg. Es herrscht, gelinde gesagt, gewisses Ausbaupotenzial. Das liegt in erster Linie an den immensen Investitionskosten, denn die auf 700 Bar ausgelegten Druckanlagen verlangen besondere Sicherheitsvorkehrungen.

Toyota als Brennstoffzellen-Pionier

Der Wagen zieht fast so gut an wie ein gut motorisierter Diesel.
Der Wagen zieht fast so gut an wie ein gut motorisierter Diesel.

An den Zapfsäulen bedienen sich nicht nur die Brennstoffzellen Fahrzeuge von Toyota, sondern auch von Mercedes, Opel und BMW, die mit ihren Versuchsmobilen die direkte Verbrennung des Wasserstoffs im herkömmlichen Hubkolbenmotor erprobten.

Im Toyota FCHV adv funktioniert das anders. Mit Hilfe des Wasserstoffs wird in der Brennstoffzelle Strom erzeugt, der wiederum über einen Elektromotor für den Antrieb sorgt. Der japanische Konzern nimmt für sich in Anspruch, zu den Pionieren der H2-Technologie zu zählen, denn schon 1997 war das erste Brennstoffzellenauto fahrfertig. Zwei wesentliche Vorteile führen die Verfechter dieser Technologie ins Feld. Wesentlich geringere Schallemissionen, da die Explosion in einer Brennkammer entfällt, und Null Abgase. Bei der H2-Verbrennung entsteht als Zerfallsprodukt lediglich Wasserdampf, so dass sich ein Brennstoffzellenauto allenfalls eine charakteristische Tröpfchenspur hinter dem Auspuff verrät.

Die Buchstabenkombination FCHV adv steht für Fuel Cell Hydrogen Vehicle, wobei "adv" für advanved steht. Die Weiterentwicklung besteht in erster Linie darin, dass die Reichweite des auf der Basis eines Toyota Highlander gebauten Fahrzeugs bis auf 830 km ausgedehnt werden konnte. Auffälligstes Merkmal des SUV ist seine Unauffälligkeit. Nicht einmal das etwas betagte Design des im Jahr 2000 erstmal vorgestellten Fünftürers irritiert das Auge. Weder von den vier Hochdrucktanks für den Wasserstoff, noch von den übrigen Komponenten der dem Modell Prius nicht unähnlichen Antriebstechnik ist etwas zu sehen. Wesentlicher Unterschied zu dem inzwischen millionenfach verkauften Hybrid-Auto ist die Tatsache, dass der FCHV auf den Verbrennungsmotor verzichtet.

Serienreif, aber noch zu teuer

Stattdessen sorgt eine 122 PS starke Elektromaschine für den Vortrieb, und obwohl der Ex-Highlander fast 1900 Kilogramm wiegt, ist der Anzug fast so kräftig wie bei einem gut motorisierten Diesel. Nur, dass dessen typisches Nagelgeräusch fehlt. Die zu zwei Paaren vor und hinter der Hinterachse montierten Metall-Kohlefaser Tanks fassen bei 700 Bar Druck sechs Kilogramm Wasserstoff. "Mit dieser Technik wird das Brennstoffzellen-Fahrzeug im Prinzip serienreif", freut sich Toyota-Sprecher Dirk Breuer.

Kaltstart war lange ein Problem für Brennstoffzellen-Autos, da sie einerseits Wasser erzeugen, andererseits aber auch im härtesten Winter funktionieren müssen. Breuer verspricht, dass inzwischen auch minus 37 Grad keine Hürde mehr darstellen. Zum Start wird vorgewärmt, nach dem Abstellen drücken Heizung und Gebläse den Wasserdampf aus dem System, so dass nichts mehr einfrieren kann. Natürlich lässt das Auto die Energie, die beim Bremsen erzeugt wird, nicht sinnlos verpuffen. Sie wird mittels Rekuperation wieder der Batterie zugeführt.

Nur ein leichtes Summen ist bei Beschleunigen des Versuchsträgers wahrzunehmen, eine animierte Grafik im Hauptmonitor informiert über aufgewendete und wieder zurück gewonnene Energie. Entspanntes Gleiten mit einem reinen Umwelt-Gewissen – dass lässt sich mit diesem Auto vorstellen. Doch bis zur Großserie muss sich auf der Kostenseite noch einiges tun. Noch sind die Komponenten für die Fahrzeuge teuer und auch der Wasserstoff ist kein Vorzugangebot. Selbst unter der Prämisse, dass mit einem Kilo des Gases eine Reichweite von 100 Kilometern zu erzielen ist, erscheint ein Kilopreis von mehr als neun Euro nicht als Konkurrenz zu den Kilometerkosten, die man mit einem modernen Diesel-Kfz hat.

Dennoch wird unverdrossen weiter geplant. In der Partnerschaft mit Toyota und den anderen Unternehmen ist auch der Mineralöl-Konzern Total aktiv, der nach eigenen Angaben die "erste CO2-neutrale Tankstelle der Welt" plant. Sie soll am neuen Großflughafen BBI im Süden Berlins stehen, mit einem Windpark gekoppelt sein und aus Windstrom Wasserstoff herstellen. Außerdem werden dort außer herkömmlichen Kraftstoffen auch Erdgas, Flüssiggas und Ladestationen für Elektromobile anzutreffen sein.

Quelle: n-tv.de

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