Brennstoffzelle oder Wasserstoff für das Auto der Zukunft

[rote Zora]

Brennstoffzelle und Wasserstoff-Antrieb - das sind die Alternativen zum klassischen Verbrennungsmotor, an denen Daimler Chrysler und BMW zurzeit arbeiten.
DaimlerChrysler setzt voll auf die umweltfreundliche Brennstoffzelle. Je nach Kraftstoff kommen aus dem Auspuff fast keine oder überhaupt keine Schadstoffe raus. Anders als die Schwaben setzen die Konkurrenten in Bayern auf die Umstellung des herkömmlichen Verbrennungsmotors auf Wasserstoff-Antrieb.

Der Weg hin zum emissionsfreien Fahrzeug ist lang und steinig. Vor vier Jahren noch hielt DaimlerChrysler eine Startserie von rund 10.000 Fahrzeugen im Jahr 2004 für realistisch. Doch diese Vision stellte sich mittlerweile als zu kühn heraus. Bis wann die neuartige Antriebsform nun tatsächlich in ein Auto in Serie eingebaut werden kann, steht noch in den Sternen.

Forschungsvorstand Thomas Weber sagt: "Wir müssen zu großen Stückzahlen kommen. Über 100.000 Stück." Eine wichtige Etappe bei der Erprobung der Alltagstauglichkeit der neuen Antriebsform ist der weltweit erste Großflottentest mit Brennstoffzellen-Bussen, den das Unternehmen vor wenigen Tagen in Spanien startete.

Am Montag kündigte DaimlerChrysler an, auch in den USA Fahrzeuge mit dem umweltfreundlichen Antrieb auf ihre Alltagstauglichkeit zu testen. Den Angaben zufolge soll eine "F-Cell", eine Mercedes-Benz A-Klasse mit einer Ballard-Brennstoffzelle als Antrieb, noch 2003 ausgeliefert und bei dem Paketzustelldienst UPS getestet werden. Im nächsten Jahr ist dann der Einsatz eines Dodge-Sprinters als erstes Brennstoffzellen-Nutzfahrzeug im kommerziellen Lieferverkehr in Nordamerika geplant.

Anders als die Schwaben setzen die Konkurrenten in Bayern auf die Umstellung des herkömmlichen Verbrennungsmotors auf Wasserstoff-Antrieb. Das sei von den Kosten her deutlich billiger, sagt ein BMW-Sprecher. "Der konventionelle Motor angepasst auf Wasserstoff hat ein höheres Potenzial." BMW sei an der Serienentwicklung. Noch im aktuellen Lebenszyklus des 7er-BMW soll dieser auch als wasserstoffbetriebenes Fahrzeug auf die Straße gebracht werden, heißt es in München.

Daimler hingegen beendete schon 1989 das Projekt Wasserstoff im normalen Verbrennungsmotor. Ein Grund: Von der Brennstoffzelle erwartet man sich einen weitaus besseren Wirkungsgrad. Theoretisch sei der doppelt so hoch wie beim Verbrennungsmotor, erklärt eine Sprecherin. DaimlerChrysler hat eigenen Angaben zufolge bislang rund eine Milliarde Euro in den alternativen Antrieb investiert.

Brennstoffzellen sind kleine elektrochemische Kraftwerke, die aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Energie freisetzen. Die Zelle ermöglicht dabei mit Hilfe einer "kalten Verbrennung" die direkte Umwandlung der chemisch im Wasserstoff gespeicherten Energie in elektrischen Strom.

Die Brennstoffzelle von DaimlerChrysler ist nach Unternehmensangaben wie ein Sandwich aufgebaut. Zwischen zwei gasdurchlässigen Elektroden aus Grafitpapier sitzt der Elektrolyt, eine protonendurchlässige Kunststofffolie oder Polymermembran. Zur Beschleunigung der Reaktion wird der Katalysator Platin als feine Schicht auf die Membran aufgebracht.

Da eine einzelne Zelle nur eine geringe Spannung erzeugt, werden mehrere Zellen zu so genannten Stacks hintereinander geschaltet. Die vom Stack erzeugte elektrische Energie treibt den Elektromotor des Autos an. Für die Wasserstoffspeicherung und die Zufuhr gibt es verschiedene Möglichkeiten: komprimierter gasförmiger oder flüssiger, auf einer Temperatur von mindestens Minus 254 Grad gehaltener Wasserstoff, Methanol, Benzin, Natriumborhydrid sowie Metallhydride.

Ein Problem gibt es bei der Brennstoffzelle: den Kaltstart. Denn der alternative Antrieb arbeitet in einem feuchten Milieu, was bei Minustemperaturen die Sache kompliziert. So lange das Auto fährt, ist das kein Problem. "Wenn das Fahrzeug aber über Nacht bei eisigen Temperaturen im Freien steht, springt es am nächsten Tag nicht an", sagt ein Experte. Doch DaimlerChrysler-Forschungsvorstand Weber sieht darin kein größeres Hindernis. Dafür sieht er zwei Lösungsansätze: Entweder das entstehende Wasser wird gleich wieder rausgefiltert oder es wird geheizt, damit es trocken wird und nichts einfriert.



Quelle: rp-online