Brennstoffzellen-Marathon

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Brennstoffzellen-Marathon

— 18.06.2004

Die Zukunft kommt an

Erster Sieg in Portugal: Nach 9696 Kilometern erreicht der Wasserstoff-Zafira sein Ziel. Opels nächste Herausforderung ist die Serienreife. AUTO BILD zeigt, wie es geht.

Aus dem Auspuff tröpfelt reines Wasser

Für AUTO BILD endet in Cabo da Roca (Portugal) der Wasserstoff-Marathon. Opel dagegen ist längst noch nicht am Ziel. Mit der Ankunft in Lissabon beginnt für die GM-Ingenieure die nächste große Herausforderung: die Brennstoffzelle zur Serienreife zu entwickeln. Denn dem HydroGen3-Zafira drohte auf dem 9696 Kilometer langen Weg ein Totalausfall. Nach halber Strecke musste der Brennstoffzellen-Stack gewechselt werden (siehe Interview).

Ein Defekt,vergleichbar mit einem drohenden Elektrik-Blackout. Trotzdem ist GM auf dem richtigen Weg und der Marathon ein großer Erfolg. Es gibt bislang keine ernsthafte Alternative zum Wasserstoff – was uns Benzinpreise um 1,30 Euro für Super plus schon jetzt vor Augen führen. Was ein Kilo Wasserstoff an der Tanke kosten wird, weiß zwar niemand. Und bis eine geeignete Infrastruktur aufgebaut ist, kann noch mehr als ein Jahrzehnt vergehen. Aber dafür wissen wir heute schon, dass die Abgase der Brennstoffzelle völlig ungiftig sind. Aus dem Auspuff tröpfelt reines Wasser. Deshalb hat die Brennstoffzelle Zukunft, wenn 2010 diese Technik bei GM in Serie gehen soll.

Bis es so weit ist, sind Hybridfahrzeuge das Maß der Dinge in Sachen Antriebsfortschritt. Das Zusammenspiel von Verbrennungs- und Elektromotor drosselt den Verbrauch, senkt den Schadstoffausstoß – und funktioniert schon jetzt problemlos, wie der Toyota-Prius-Dauertest von Rovaniemi nach Rom gezeigt hat. Dass Leistung dabei nicht auf der Strecke bleiben muss, beweisen einmal mehr die Japaner. Ende des Jahres bringt Lexus den RX 400h. 270 PS mobilisiert das SUV – aus drei Motoren. Vorn und hinten je ein Elektromotor, dazu ein 3,3-Liter-V6. Schlägt der Zukunftsbote ein, dürfte dies das Konzept der kommenden Jahre sein.

"Maßstab ist der Diesel"

Ist der Versuch mit dem Brennstoffzellenauto gescheitert – oder bleibt Opel optimistisch? AUTO BILD im Interview mit Bernd Zerbe (41), dem technischen Leiter des Marathons.

AUTO BILD: Auf halber Strecke mussten Sie die Brennstoffzelle austauschen, warum? Zerbe: Ein defektes Ventil hat dazu geführt, dass der HydroGen3 auf der Etappe von Paris bis Rüsselsheim mehr Wasserstoff verbraucht hat. Weil wir nicht wussten, ob dieser Schaden auch die Brennstoffzelle in Mitleidenschaft gezogen hat, haben wir sie ausgetauscht.

Also eine reine Vorsichtsmaßnahme? Wir wollten nicht das Risiko eingehen, auf den kommenden Touren durch Deutschland, Österreich und die Schweiz liegen zu bleiben. Wir mussten durch viele Tunnel fahren, wo es keine Standstreifen gibt.

Ist der Marathon mit dem Tausch des Brennstoffzellen-Stacks gescheitert? Wir sind äußerst zufrieden. Der Marathon sollte ein Zuverlässigkeitslauf sein. Wir haben unser Ziel erreicht, weil wir keine einzige Panne hatten.

Woran müssen Sie noch arbeiten, bis der HydroGen3 serienreif ist? Bei unserer Entwicklung zählen vor allem drei Punkte: Leistung, Kosten, Haltbarkeit. Alle drei orientieren sich an den Eckdaten eines Diesels.

Was heißt das konkret? Wir müssen zum Beispiel das Gewicht des HydroGen3 verbessern, damit wir längere Strecken fahren können.

Was war Ihre schönste Begegnung auf der Tour? In Paris standen innerhalb von zwei Minuten Hunderte von Menschen um das Auto herum. Nachdem ich ihnen erklärt habe, dass der HydroGen3 ohne Abgase fährt, sind die Besucher eines Straßencafés aufgestanden und haben applaudiert.

Und es bewegt sich doch!

Zweieinhalb Jahre. So lange lagerte der Kosmos-Experimentierkasten in meinem Büro, unberührt und eingeschweißt. Manche Dinge bedürfen eben größerer Überwindung. Vor allem wenn es um Physik geht. Genauer gesagt: um die Brennstoffzelle. In dem Kasten befindet sich unsere Zukunft. Die Miniaturausgabe dessen, was die Autohersteller als Antriebstechnologie von morgen präsentieren. Weil sie einen traumhaften Wirkungsgrad verspricht und uns langfristig unabhängig von fossilen Energiereserven wie Erdöl und Erdgas machen soll. Opel ließ einen Brennstoffzellen-Zafira 10.000 Kilometer von Norwegen bis Portugal fahren. Das Experiment glückte, doch was unter dem Blech passiert, erklärt der Kosmos-Kasten für den Küchentisch viel anschaulicher.

Auch einem wie mir, der wegen seines Physiklehrers beinahe das Abi geschmissen hätte. Der arme Kerl war fachlich top, aber als Pädagoge hoffnungslos überfordert. Während wir in der Pause mit Cola-Dosen herumkickten, diskutierte er mit den pickligen Strebern übers Ohm'sche Gesetz und Strahlenabweichung. Wer dort nicht dabei war, hatte kaum eine Chance. "Das Unterrichtsfach Physik erscheint Schülern oft als trocken und lebensfern", wissen die Experten vom Stuttgarter Kosmos-Verlag. Ihre Experimentierkästen sollen naturwissenschaftliche Zusammenhänge "auf unterhaltsame Weise, aber nichtsdestoweniger gründlich" verdeutlichen, heißt es etwas umständlich.

Der Blick ins Begleitbuch ruft bei Physikversagern wie mir schlagartig lähmendes Entsetzen hervor. Auf 96 Seiten wimmelt es nur so von Diagrammen, Formeln und Fachbegriffen, denen man eigentlich nie wieder begegnen wollte. 30 Versuche zur Solarstromerzeugung bzw. Wasserstoffgewinnung sind detailliert beschrieben. Und erst auf Seite 76 verkünden die Autoren, zwei Physiker und ein Chemiker, Vollzug: "Es bewegt sich."

Wir basteln uns eine Brennstoffzelle

Eine Schnellanleitung sieht anders aus. Wer das Modell zum Laufen bringen will, muss Schritt für Schritt vorgehen. Zu meiner Überraschung habe ich aber richtig Spaß an den Experimenten. Jedes für sich macht Sinn, um den Gesamtkomplex Brennstoffzelle im Wortsinne zu begreifen. Ein Kinderspiel ist das nicht. Kosmos erwartet viel von den jungen Forschern. Und das ist gut so. Denn am Ende haben sie eine Menge gelernt:

• Dass eine Brennstoffzelle nichts weiter ist als ein kleines Kraftwerk zur Stromerzeugung. Den eigentlichen Vortrieb besorgt ein Elektromotor. • Dass die Brennstoffzelle Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser zusammensetzt und dabei Strom produziert. • Dass dieser Vorgang prinzipiell nichts anderes ist als die Umkehr der Elektrolyse. Hierbei wird Wasser unter Zuführung von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten. • Dass der deutsche Begriff "Brennstoffzelle" ziemlich irreführend ist, denn es gibt weder eine Flamme noch eine besonders große Hitze. Fachleute sprechen gar von einer "kalten Verbrennung", wenn im Innern der Brennstoffzelle Wasserstoffionen durch die "PEM" (Proton-Exchange-Membrane, zu Deutsch: Protonen- Austausch-Membran) wandern, um sich mit den Sauerstoffionen zu Wassermolekülen zu vereinigen. • Dass die Gewinnung von Wasserstoff in großem Maßstab längst nicht so simpel ist wie bei unserem Experimentierkasten. Der Stoff, aus dem die Träume sind, lässt sich nur mit relativ großem Energieaufwand herstellen. Regenerative Energiequellen (Wind-, Wasser-, Sonnenkraft) reichen dafür vorerst nicht aus.

So bleibt unser kleines Modell, das ja sogar seine eigene Treibstofffabrik an Bord hat, eine schöne Spielerei, um Autotechnik von morgen verständlich zu machen. Und das ist ja schließlich auch etwas. Nicht wahr, liebe Physiklehrer?

Autor: Margret Hucko

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