Phase der Optimierung

Auf dem Branchentreff f-cell in Stuttgart zeigte sich, dass die Industrie mit der Brennstoffzelle als Kfz-Antrieb vorankommt. Auch Japan präsentierte seine beachtlichen Fortschritte. Dort sieht man sich jedoch an einem »kritischen Punkt« angelangt.

29. November 2007

»Wasserstoff in Kombination mit Brennstoffzellen ist die beste Lösung für eine emissionsfreie und nachhaltige Mobilität«, sagte Professor Werner Tillmetz auf dem internationalen Brennstoffzellen-Forum ›f-cell‹ Ende September in Stuttgart, zu dem rund 600 Fachleute aus 18 Ländern angereist waren. Dr. Christian Mohrdieck, Leiter Entwicklung Brennstoffzellenantrieb bei der Daimler AG, stimmt zu: »Die Brennstoffzelle hat das größte Potenzial, wenn es um emissionsfreies Fahren geht. Deshalb ist diese Technologie ein fester Bestandteil unserer Antriebsstrategie.«

Damit bis spätestens 2015 die ersten marktreifen Produkte auf den Straßen unterwegs sein könnten, müsse allerdings auch eine adäquate Wasserstoff-Infrastruktur verfügbar sein. »Wir gehen den Aufbau eines entsprechenden Tankstellennetzes daher schon heute gemeinsam mit anderen Automobilherstellern, den Energiefirmen, der Politik und den zuständigen Behörden an,« sagte Mohrdiek.

Ein konkretes Projekt vermeldete das Land Baden-Württemberg. Ab Ende 2008 sollen die ersten Fahrzeuge Wasserstoff in einer dem Flughafen Stuttgart nahe gelegenen öffentlichen Tankstelle tanken können. »Die Arbeiten zur Einrichtung der landesweit ersten Wasserstofftankstelle werden weiter vorangetrieben«, berichtete Umweltministerin Tanja Gönner. Die Tankstelle bilde einen Knotenpunkt in dem geplanten deutschlandweiten Wasserstoffvertriebsnetz ›Hydrogen Highway‹. Eine Million Euro hat die Landesstiftung Baden- Württemberg dafür bereitgestellt.

Die Daimler AG präsentierte die neue brennstoffzellenbetriebene Mercedes- Benz B-Klasse, die auf der f-cell als Schnittmodell zu sehen war. Gegenüber den Vorgängern der A-Klasse besitzen ihre Fahrzeuge ein kompakteres und um 30 % leistungsfähigeres BZ-System, das zugleich 16 % weniger verbraucht. »Ab 2010 werden wir dieses Auto mit lokal emissionsfreiem Brennstoffzellenantrieb unter Serienbedingungen produzieren«, erklärte Mohrdieck. Beliefert werden sollen jedoch zunächst ausgesuchte Fuhrpark- und Flottenkunden, mit denen das Unternehmen bereits heute spreche. Optimistisch in die Zukunft blickte auch Dr. Ulrich Bünger von der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH. Ab etwa 2015 werde das Brennstoffzellen-Auto für jedermann zu haben sein, prognostizierte er in seinem Vortrag.

Bei den stationären Brennstoffzellen drehten sich die Diskussionen unter anderem um den Vergleich mit Japan. Die Markteinführungsphase von BZ für die Hausenergieversorgung verlaufe in Japan sehr vielversprechend, betonte Prof. Tillmetz vom Zentrum für Sonnenenergieund Wasserstoff-Forschung (ZSW). »Mehr als 2.000 Geräte sind dort in Haushalten installiert und konnten bisher einen sehr zuverlässigen Betrieb demonstrieren.« Ein Hintergrund für den Erfolg sei, dass die japanische Politik die Zulieferer zur Standardisierung gezwungen habe. Die Japaner seien in dieser Beziehung folgsamer, mutmaßte Experte Tillmetz.

Bis 2010 sollen in Japan 50.000 Brennstoffzellenautos fahren

Akiteru Maruta, Projektmanager des Bereichs Forschung & Entwicklung beim japanischen Beratungsunternehmen Technova in Tokio, berichtet über die ehrgeizigen Ziele Japans: »Die Regierung möchte bis 2010 50.000 Brennstoffzellen-Autos und bis 2020 sogar fünf Millionen solcher Wagen auf den Straßen haben.« Im stationären Bereich beabsichtige man bis 2010 2,1 GW aus Polymerelektrolytmembran- Brennstoffzellen zu installieren und bis 2020 dann 10 GW. Die nächsten fünf Jahre würden entscheiden, ob das langfristige Ziel zu erreichen sei, erklärte Maruta und konstatierte: »Wir befinden uns an einem kritischen Punkt.«

Auch Johannes Schiel vom VDMA Fachverband Power Systems zog den Vergleich mit dem Ausland. Produktionskapazitäten würden dort aufgebaut, wo die Rahmenbedingungen stimmen, sagte er. Deutschland und Europa stünden hier im Wettbewerb mit Nordamerika und Asien. Sein derzeitiges Fazit fällt negativ aus: »Die deutsche Förderung ist viel zu gering, um die noch gute Position zu sichern und den Technologievorsprung der Konkurrenz aufzuholen. « Zur Markteinführung der stationären BZ sei ein effektives, befristetes und degressives Einführungsinstrument notwendig, fordert Schiel. Er betonte, dass die volkswirtschaftlichen Kosten für ein solches Instrument durch die Industrie langfristig überkompensiert würden.

Neben den politischen Diskussionen standen in Stuttgart auch technische Innovationen im Fokus. Eine davon entwickelte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit der Hochtemperatur-Elektrolyse. Eine hohe Temperatur soll die Elektrolyse effektiver machen. Projektleiter Dr. Günter Schiller erklärt: »Je höher die Temperatur, unter der der Vorgang abläuft, desto niedriger ist die Spannung, die wir aufwenden müssen.«

Statt bei 80 oder 100 0C, wie sonst üblich, testen die DLR-Wissenschaftler seit über drei Jahren die Elektrolyse bei 800 0C. Statt zwei Volt oder höhere Zersetzungsspannung sind jetzt nur noch 1,3 bis 1,4 V nötig. »Damit sparen wir viel elektrische Energie ein«, erläuterte Schiller die Vorteile. Die hohe Temperatur sorge jedoch für eine schnellere Korrosion der metallischen Werkstoffe. »Wir müssen die Laufzeiten von jetzt 2.000 auf etwa 40.000 Stunden oder mehr erhöhen«, sagte Schiller. Das sei aber durchaus machbar; allerdings seien hierzu weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten notwendig.

Das DEFC-Team der Fraunhofer-Institute präsentierte die mit Alkohol betriebene Direkt- Ethanol-Brennstoffzelle (DEFC). Ethanol sei der »ideale Brennstoff, um der Brennstoffzelle den Durchbruch zu ermöglichen «, sind sich die Fraunhofer-Forscher sicher. Doch anders als die Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC) ist die DEFC noch nicht produktreif. Eine der Herausforderungen liegt darin, die Verbindung der beiden Kohlenstoffatome im Ethanol aufzubrechen. Doch auch hier ist man an der Lösung dran. »Es ist uns gelungen, die Katalyse schon sehr weit voranzutreiben«, erläuterte Dr. Michael Krausa, Leiter des Fraunhofer-Teams DEFC. (mn)

www.f-cell.de

F-Cell-AwardStart bei minus 15 Grad

NuCellSys erhielt den mit 12.000 € dotierten ›f-cell award 2007‹ in Gold. Prämiert wurde damit die Übertragung der von der Daimler AG entwickelten Kaltstartfähigkeit in ein Fahrzeug. Dadurch ist es möglich, ein Brennstoffzellenauto auch bei Temperaturen von bis zu minus 15 Grad zuverlässig zu starten. Dies sei ein weiterer Meilenstein auf dem Weg zum marktfähigen Brennstoffzellenfahrzeug, heißt es in der Begründung. Der ›f-cell award in Silber‹ ging an die Truma Gerätetechnik für ihr Brennstoffzellensystem VeGA, eine mit Flüssiggas betriebene Bordstromversorgung von Freizeitfahrzeugen.

Erschienen in Ausgabe: 04/2007