Comeback des H2-Verbrennungsmotors

Erfolgreicher Renntest von Alset Global und Aston Martin (Quelle: Alset Global)
Erfolgreicher Renntest von Alset Global und Aston Martin (Quelle: Alset Global)

Vielleicht hat der Wasserstoff-Verbrennungsmotor ja doch noch eine Chance. Diese Hoffnung hegt jedenfalls Alset Global. Allerdings verfolgt das österreichische Unternehmen einen anderen Ansatz als damals BMW, die ihre Aktivitäten in diesem Bereich eingestellt haben. Alset Global baut auf ein Wasserstoff-Hybridsystem, das zukünftig als Alternative für konventionelle Verbrennungskraftmotoren angeboten werden kann. Den ersten Praxistest in einem umgebauten Aston Martin Rapide S hat dieses System am 19. Mai 2013 beim 24-Stunden-Rennen auf dem Nürburgring erfolgreich gemeistert.

Insgesamt acht Jahre lang hat Alset Global an dieser Technologie gearbeitet. 2011 warb das Grazer Unternehmen bereits gemeinsam mit seinem Industriepartner Magna Steyr auf der Hannover Messe für sein Konzept. Anschließend war es jedoch wieder ruhig um den Ansatz geworden, bevor sich die Alset GmbH im April 2013 mit der Ankündigung eines ersten Tests bei der internationalen Wettfahrt zurückmeldete. Das erklärte Ziel beim 41. ADAC Zurich 24h-Rennen war, eine Runde mit null CO2-Emissionen auf der Nordschleife (25 km) zu absolvieren. Dies gelang. Der Sportwagen erreichte eine Spitzengeschwindigkeit von 255 km/h auf Wasserstoff.

Hydrogenics

Der Aston Martin Rapide S verfügt über einen 6-l-Twin-Turbo-Motor mit einer Leistung von 410 kW. Der 12-Zylinder-Motor verträgt sowohl reines Benzin als auch reinen Wasserstoff sowie jegliches Mischungsverhältnis aus beiden Treibstoffen. Das Wasserstoff-Hybridsystem besteht aus einem H2- Kraftstofftank, einem Versorgungssystem und einem speziellen Motormanagementsystem. Als Kraftstoffspeicher stehen vier vom Projektpartner Magna Steyr entwickelte Kohlefasertanks mit insgesamt 3,2 kg Wasserstoff zur Verfügung – zwei neben dem Fahrer und zwei im Kofferraum, alles sicherheitstechnisch abgenommen vom TÜV Süd. Die Druckbehälter verfügen über Aluminium-Liner (Wandstärke: 15 mm), die mit bis zu 350 bar befüllt werden. Aus diesen Tanks gelangt das H2-Gas durch Edelstahlleitungen zum Versorgungssystem des Motors.

Für die Gemischaufbereitung gestaltete Alset Global in dem aus insgesamt 40 Ingenieuren bestehenden Projektteam eine konventionelle Luftzufuhr so um, dass sie die beiden H2-Rails mit den Einlassleitungen aufnehmen konnte. Über die H2-Rails gelangt der Wasserstoff von dort mit vier bis fünf bar zu den Injektoren. Diese ähneln vom Design her den Einspritzdüsen von Erdgasfahrzeugen, an denen lediglich geringfügige Modifikationen (z. B. Einsatz hochfester Dichtungen) vorgenommen wurden. Außerdem wurden zwei Turbolader eingebaut, die im H2-Betrieb für eine höhere Vorverdichtung des Kraftstoff-Luft-Gemisches sorgen.

Über die Alset Engine Operation Software (AEOS), die das Managementsystem steuert, wird die Gemischzusammensetzung je nach Fahrsituation an die aktuelle Lastanforderung angepasst. Auf diese Weise wird ein Optimum an Leistung, Beschleunigung und CO2-Reduktion erzielt. Nach Aussage des Herstellers bietet das Hybridsystem somit „die Leistungsfähigkeit eines Sportwagens – mit dem CO2-Ausstoß eines Kleinstwagens“.

Da diese patentierte Hybrid-Technologie, die Alset Global und Aston Martin gemeinsam in weniger als zwölf Monaten zusammengeschraubt haben, auch mit reinem Benzin funktioniert, eignet sie sich selbst bei einer dünnen Wasserstofftankstellen-Infrastruktur. Vice President Thomas Korn geht sogar davon aus, dass dieses Konzept den Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur vorantreiben wird, weil hiermit eine Wasserstoffmobilität ohne Reichweitenangst ermöglicht wird. Gegenüber HZwei sagte er in einem Interview: „Wir glauben, dass jetzt die Zeit der Hybriden kommt. Sowohl der elektrische Hybrid als auch der H2-Hybrid bieten eine deutliche CO2-Einsparung zu einem für den Kunden verträglichen Preis (H2-Hybrid bis zu 90%) und spielen somit eine entscheidende Rolle, um die gesteckten CO2-Ziele erreichen zu können. Der zuvor für BMW tätige Ingenieur erklärte weiter, dass mit Hilfe der H2-Hybridtechnik auch die Zeit verkürzt werde, bis die Brennstoffzelle kommt: „Wir glauben, dass wir den Schlüssel in der Hand haben, um Brennstoffzellenautos in großen Stückzahlen in den Markt zu bringen.“ Seiner Ansicht nach können Hybrid- und Brennstoffzellentechnik ebenso voneinander profitieren, wie bei der Brennstoffzellen- und der Batterietechnik.

Jose Ignacio Galindo, Gründer und CEO von Alset Global, sagte: „Mit unserem Wasserstoff-Hybridsystem bieten wir einen praktikablen Weg, um die Wasserstoffwirtschaft zu realisieren. Wir zeigen, dass Umweltfreundlichkeit nicht zu Lasten von Fahrvergnügen und Emotionen gehen muss. Unser System hat die höchste Leistungsdichte aller bisher gebauten Wasserstoffautos. Die Technologie ist mit fast allen aktuellen Verbrennungsmotoren kompatibel und damit die erschwinglichste und einfachste Option.“ Weiter hieß es von Seiten des 20 Mitarbeiter beschäftigenden Unternehmens: „Die mühelose Implementierung und der erwartete Aufpreis von nur 15 Prozent auf heutige Neuwagenpreise bedeuten, dass die strengeren CO2-Emissionsvorschriften, die 2015 und 2020 in Kraft treten werden, jetzt schon erreichbar und bezahlbar sind.“

Dafür muss der Basismotor eines Pkw-Modells nicht ausgetauscht werden, er wird lediglich geringfügig modifiziert. Das scheint auch Aston Martin überzeugt zu haben. Jedenfalls erklärte der CEO, Dr. Ulrich Bez, während des Genfer Automobil Salons im Mai 2013: „Ich glaube daran, dass diese Technologie der Weg zu einer vollständig auf Wasserstoff basierenden Mobilität sein kann.“

Alset Global plant indessen schon weitere Projekte. So sucht das Unternehmen derzeit nach größeren Partnern unter den Automobilherstellern, mit denen innerhalb von zwei bis drei Jahren fertige H2-Hybridfahrzeuge in den Markt gebracht werden können. Insbesondere aus China wurde hier bereits Interesse signalisiert, so Korn. Außerdem soll als nächstes ein H2-Dieselmotor für Stadtbusse in Angriff genommen werden.

4 Gedanken zu “Comeback des H2-Verbrennungsmotors

  1. Die Menscheit muss verbrennen.
    Wir dürfen Kohlenstoff nicht mehr verbrennen. (auch nicht, um Strom zu erzeugen).
    Einziger Brennstoff, der dies garantiert: Wasserstoff

    Ist in Unmengen vorhanden – verbrennt wieder zum Ausgangsstoff Wasser.
    Kann durch Elektrolyse z.B. direkt in Offshore Windparks hergestellt werden.
    Fällt zudem als „Abfallprodukt“ in der chemischen Industrie an.
    Wirkungsgrade und Kosten spielen eine untergeordnete Rolle.

    Bitte bei Kohlenstoffverbrennung (und Energietransport) – nicht vergessen:
    Transport ist teuer, Verwendung macht abhängig von Erdöl- un Erdgasproduzenten.
    Pipelines sind teuer und „ungeschützt“. Erdöltanker gefährlich.
    Lange Stromtrassen anfällig, teuer, ein Ärgernis und haben nicht unerhebliche Leitungsverluste.
    Viele dieser Nachteile könnten durch den Einsatz von Wasserstoff vermieden werden.

  2. Ds setzt voraus, dass H2 an der Tankstelle billiger ist als Benzin (KWh) und die Effizienz des Motors mindestens ebenso hoch ist. Sonst stellt doch keiner auf H2 um ! Davon sind wir noch meilenweit entfernt – zumindest, wenn es um H2 aus Strom oder Biomasse geht! Bei H2 aus Erdgas bringt das fürs Klima nix !

    Zu den Herstellungskosten kommen bei H2 beträchtliche Distributionskosten (Transport, Tankstellen-Bau und -Betrieb), die Umbaukosten am Motor (siehe Flüssiggas), der teure Drucktank und: Wer baut die teuren Tankstellen, solange nicht mindestens 10 % der Autos mit H2 fahren (können)?

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