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Audis Elektromobilitäts-Strategie

Hoch hinaus

23. November 2015, 11:09 Uhr | Ingo Kuss

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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Brennstoffzelle: Es gibt noch viel zu tun

Auf der Tokyo Motor Show spielten Brennstoffzellenfahrzeuge eine große Rolle. Audi zeigte dort zwar nichts Entsprechendes, brachte aber seinen im letzten Jahr auf der L.A. Autoshow vorgestellten Technikträger A7 Sportback h-tron quattro mit nach Spanien. Der als Plug-in-Hybrid ausgelegte A7 hat zusätzlich zur Brennstoffzelle eine Lithium-Ionen-Batterie mit 8,8 kWh Energiekapazität an Bord. Die Batterie soll beim Bremsen die Rekuperationsenergie speichern und beim Volllast-Boosten ihre Leistung beisteuern.

Zur Kühlung der Brennstoffzelle dient ein eigener Kühlkreislauf. Das Aggregat, das in einem Temperaturfenster um 80 Grad Celsius arbeitet, stellt höhere Ansprüche an die Fahrzeugkühlung als ein vergleichbarer Verbrennungsmotor, erzielt jedoch einen überlegenen Wirkungsgrad von bis zu 60 Prozent – fast doppelt so viel wie ein gängiger Verbrennungsmotor. Ein Kaltstart ist bis zu Temperaturen von -28 Grad Celsius soll sichergestellt sein.

Vier Wasserstofftanks sind unter dem Gepäckraumboden, vor der Hinterachse und im Kardantunnel untergebracht. Die Tanks können etwa fünf Kilogramm Wasserstoff unter 700 bar Druck speichern – laut Audi genug für mehr als 500 Kilometer Reichweite. Eine Vollbetankung mit Wasserstoff soll wie bei einem konventionellen Auto etwa drei Minuten dauern.

Trotz des Prototypen-Status machte der Brennstoffzellen-A7 bei einer kurzen Testfahrt schon einen recht soliden Eindruck. Nur die akustisch noch nicht entkoppelten Komponenten wie Kühlmittelpumpe und Rezirkulationsgebläse waren deutlich zu hören. Bei Volllast soll die Brennstoffzelle ihre Maximalleistung innerhalb einer Sekunde erreichen. Allerdings fiel auch mit Batterieunterstützung der für Elektromotoren typische Punch beim Beschleunigen des A7 h-tron sanfter aus als gewohnt.

Seit Audi vor gut zehn Jahren mit dem kompakten A2 H2 den ersten Brennstoffzellen-Versuchsträger vorgestellt hat, hat sich einiges getan. So sind die Maße der Brennstoffzelle erheblich geschrumpft, der Wirkungsgrad konnte gesteigert werden, und der Speicherdruck verdoppelte sich von 350 auf 700 bar. Insgesamt hat sich dadurch auch die Reichweite etwa verdoppelt. Problematisch sind nach wie vor Umgebungstemperaturen von über 30 Grad Celsius, weil dann die Leistung reduziert werden muss, um das Kühlsystem nicht zu überlasten.

Zur weiteren Entwicklung der Brennstoffzellen-Technologie hat Audi Anfang 2015 von dem kanadischen Unternehmen Ballard Power Systems zahlreiche Patente erworben, welche die Basis für die Entwicklung der nächsten Brennstoffzellen-Generation bilden sollen. Gemeinsam mit Volkswagen und weiteren Partnern beschäftigt sich Audi darüber hinaus im Projekt „HyMotion 5“ mit der Zukunft der Brennstoffzelle. Im Fokus stehen neue Materialien für die so genannten Bipolar-Platten, die die einzelnen Zellen im Stack voneinander trennen. Ziel ist es, die Brennstoffzelle leichter, kleiner, robuster und leistungsstärker zu machen. Die neue Technik soll zudem das Kaltstartverhalten verbessern, Lebensdauer erhöhen und den Wasserstoffverbrauch senken. Auch der Preis dürfte sinken, weil der Anteil an kostspieligen Komponenten wie zum Beispiel Platin in der Brennstoffzelle zurückgeht.

Anders als Hersteller wie Toyota, Honda und Hyundai will Audi erst dann ein Serienfahrzeug mit Brennstoffzelle auf den Markt bringen, wenn man die technischen Probleme sicher im Griff hat und vor allem auch eine entsprechende Infrastruktur existiert. Bis dahin soll die Weiterentwicklung allein über Versuchsfahrzeuge erfolgen.