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Strategie für Elektrifizierung

Mercedes-Benz Brennstoffzellen-Konzept-Lkw feiert Weltpremiere

16. September 2020, 17:00 Uhr   |  Stefanie Eckardt

Mercedes-Benz Brennstoffzellen-Konzept-Lkw feiert Weltpremiere
© Daimler Trucks

Mit dem Mercedes-Benz GenH2 Truck präsentiert Daimler Trucks sein Konzept für ein brennstoffzellenbetriebenes Langstreckenfahrzeug. Start der Serienproduktion ist für die zweite Hälfte der 2020er Jahre geplant.

Daimler Trucks hat seine Technologiestrategie für die Elektrifizierung seiner Fahrzeuge präsentiert. Im Fokus steht die Technologie für wasserstoffbasierte Brennstoffzellen-Lkw für das Fernverkehrssegment. Im Rahmen dessen feierte der Mercedes-Benz GenH2 Truck seine Premiere.

Mit dem GenH2 Truck zeigt Daimler Trucks erstmals, welche konkreten Technologien der Hersteller vorantreibt, damit schwere Brennstoffzellen-Lkw flexible und anspruchsvolle Fernverkehrseinsätze mit Reichweiten von bis zu 1.000 km und mehr mit einer Tankfüllung fahren können. Das Unternehmen plant den Beginn der Kundenerprobung des GenH2 Truck für das Jahr 2023, der Serienstart soll in der zweiten Hälfte des Jahrzehnts folgen. Die Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs soll dabei dank des Einsatzes von flüssigem anstatt gasförmigem Wasserstoff aufgrund der deutlich höheren Energiedichte gleichauf mit der eines vergleichbaren konventionellen Diesel-Lkw liegen.

Der Truck soll in seiner Serienvariante bei 40 t Gesamtgewicht eine Zuladung von 25 t bieten. Zwei spezielle Flüssig­wasserstofftanks sowie ein leistungsfähiges Brennstoffzellensystem werden diese hohe Zuladung und die große Reichweite ermöglichen. Sie bilden daher das Herzstück des Konzepts des GenH2 Truck. Für die Entwicklung der Flüssigwasserstofftanks kann Daimler auf vorhandene Expertise zurückgreifen, zudem wird eng mit einem Partner zusammen gearbeitet. In Bezug auf die Brennstoffzelle profitiert der Hersteller sowohl in Sachen Technologie als auch hinsichtlich der Fertigungsverfahren und -prozesse von seiner langjährigen Erfahrung. Das stellt einen enormen Vorteil dar. Daimler Truck hat im April dieses Jahres gemeinsam mit der Volvo Group eine vorläufige, nicht bindende Vereinbarung zur Gründung eines neuen Joint Ventures zur serienreifen Entwicklung, Produktion und Vermarktung von Brennstoffzellensystemen für den Einsatz in schweren Nutzfahrzeugen und anderen Anwendungsfeldern geschlossen. Die Bündelung der Kräfte soll die Entwicklungskosten für beide Unternehmen senken und die Markteinführung der Brennstoffzellensysteme beschleunigen. Um das Joint Venture mit der Volvo Group zu ermöglichen, hat die Daimler Truck alle konzernweiten Brennstoffzellen-Aktivitäten in der Tochtergesellschaft Daimler Truck Fuel Cell zusammengeführt.

Flüssigwasserstoff als Energieträger

Daimler Trucks präferiert flüssigen Wasserstoff (LH2), weil der Energieträger in diesem Aggregatzustand im Gegensatz zu gasförmigem Wasserstoff eine deutlich höhere Energie­dichte in Bezug auf das Volumen aufweist. Dadurch kommt ein mit Flüssigwasserstoff betankter Brennstoffzellen-Lkw mit wesentlich kleineren und aufgrund des geringeren Drucks auch erheblich leichteren Tanks aus. Das lässt einen größeren Laderaum und ein höheres Zuladungsgewicht der Lkw zu. Gleichzeitig kann mehr Wasserstoff getankt werden, was die Reichweite deutlich vergrößert. Somit eignet sich der Serien-GenH2 Truck wie entsprechende konventionelle Diesel-Lkw für schwer planbare, mehrtägige Fernverkehrs-Transporte, bei denen der tägliche Energiedurchsatz hoch ist.

Daimler Trucks treibt derzeit die Entwicklung der erforderlichen Tanksystem-Technologien voran, um Flüssigwasserstoff auch für den mobilen Gebrauch als Energieträger für Brennstoff­zellen-Serien-Lkw nutzbar zu machen. In der stationären Anwendung ist die Speicherung von tiefkaltem Flüssigwasser­stoff bei -253 °C bereits gängige Praxis. Das gilt auch für den Transport von flüssigem Wasserstoff als Ladung.

Die beiden für die Serienversion des GenH2 Truck vorgesehenen Flüssigwasserstoff-Edelstahltanks werden sich mit 80 kg (je 40 kg) Fassungsvermögen durch eine hohe Speicherkapazität für das Zurücklegen weiter Distanzen auszeichnen. Das Edelstahl-Tanksystem besteht aus zwei ineinander liegenden Röhren, die miteinander verbunden und vakuumisoliert sind. Das Brennstoffzellensystem soll in der Serienvariante 2 x 150 kW liefern, die Batterie zusätzlich zeitlich begrenzt bis zu 400 kW. Das Speicher­vermögen der Batterie ist mit 70 kWh relativ gering, da die Batterie nicht für den Energie­bedarf, sondern hauptsächlich zur situativen Leistungsunterstützung der Brennstoffzelle hinzugeschaltet werden soll: beispielsweise bei Lastspitzen während der Beschleunigung oder bei voll beladenen Bergauffahrten. Gleichzeitig wird durch die relativ leichte Batterie mehr Zuladung ermöglicht. Sie soll im Serienfahrzeug durch Brems- und überschüssige Brennstoff­zellenenergie aufgeladen werden. Ein Kernelement der ausgeklügelten Betriebsstrategie von Brennstoffzellen- und Batteriesystem ist ein Kühl- und Heizsystem, das alle Komponenten auf idealer Betriebstemperatur hält und somit eine möglichst hohe Langlebigkeit ermöglicht. Die beiden Elektromotoren sind in einer Vorserienversion auf insgesamt 2 x 230 kW Dauer- und 2 x 330 kW Maximalleistung ausgelegt. Das Drehmoment liegt bei 2 x 1577 Nm bzw. 2 x 2071 Nm.

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