Brennstoffzellen-Sprinter, 2001: Transporter im Kundentest
Das Engagement von DaimlerChrysler bezüglich Nutzfahrzeugen mit Brennstoffzellen-Antrieb weitet sich aus. Am 26. Juli 2001 wird die erste Kooperation mit einem Kunden besiegelt, dem Hamburger Hermes Versand Service. Hermes wird danach den weltweit ersten Transporter mit Brennstoffzellen-Antriebssystem, einen
Mercedes-Benz Sprinter, während eines zweijährigen Einsatzes unter Alltagsbedingungen erproben. In einer ersten Testphase wird der Prototyp zunächst im Großraum Stuttgart eingesetzt, nach Einweisung der Hermes-Fahrer dann in Hamburg.
Basis des Brennstoffzellen-Sprinters ist eine Allrad-Version, allerdings auf reinen Vorderradantrieb reduziert. Anstelle des Verbrennungsmotors besitzt er einen 75 kW/102 PS starken, mit einem 6-Gang-Halbautomatik-Getriebe gekoppelten Elektromotor, dessen Strom ein einziges kompaktes Brennstoffzellenstack liefert. Die Unterfluranordnung von Antriebstechnik und Tankanlage erlauben die volle Nutzung des Laderaumes. Vorderradantrieb und Servolenkung tragen zum guten Handling bei. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 120 km/h.
Die auf zwei Jahre angesetzte realitätsnahe Erprobung bestätigt bereits nach den ersten zwölf Betriebsmonaten die hochgesteckten Erwartungen in Sachen Alltagstauglichkeit des Brennstoffzellen-Transporters, der bis zu diesem Zeitpunkt bereits mehr als 16 000 Kilometer ohne gravierende Störungen zurückgelegt hat. System-Optimierungen im Verlauf des Tests aufgrund gewonnener Erkenntnisse verbessern Funktionssicherheit, Reichweite und Wirtschaftlichkeit.
Der Treibstoffverbrauch entspricht in etwa dem des damaligen Diesel-Sprinters. Das ist ein ausgezeichneter Wert für diese noch junge Technologie, zumal der Antriebsstrang in Teilen noch nicht den mittlerweile gegebenen Möglichkeiten entspricht. Das Betanken mit Wasserstoff dauert kaum länger als mit Dieselkraftstoff.
Seine Fahrer, lediglich mit den Besonderheiten im Umgang mit der Wasserstofftechnik geschult, besticht die problemlose Bedienung, die Wendigkeit, Geräuscharmut und Reichweite von gut 150 Kilometer.
Tests unter Praxisbedingungen
Im Oktober 2002 stellt DaimlerChrysler die A-Klasse F-Cell vor und kündigt eine Kleinserie von 60 Fahrzeugen an. Sie werden von 2003 an im Alltag auf Basis staatlich geförderter internationaler Kooperationen in kleinen Flotten von Kunden in Europa, USA, Japan und Singapur in der Praxis erprobt. Mitgeliefert wird jeweils auch eine Wasserstoff-Tankstelle.
Gleichzeitig wird der erste von 33 Mercedes-Benz Citaro-Stadtbussen mit emissionsfreiem Brennstoffzellen-Antrieb präsentiert, die gleichfalls von 2003 an bei Verkehrsbetrieben in zehn Städten im anspruchsvollen Linienverkehr eingesetzt und zunächst zwei Jahre lang erprobt werden. Beteiligt am Projekt sind die Städte Amsterdam, Barcelona, Hamburg, London, Luxemburg, Madrid, Porto, Stockholm, Stuttgart, Reykjavik und Perth/Australien. In Europa findet der Feldtest im Rahmen des Wasserstoffprojekts CUTE (Clean Urban Transport for Europe) statt. Im November 2005 kommt noch Peking mit drei weiteren Bussen hinzu. Das europäische CUTE-Projekt wird im März 2006 um ein Jahr verlängert, damit weitere Praxiserfahrungen in die Brennstoffzellenforschung einfließen können.
Der Citaro Fuel Cellbus ist Nachfolger des NEBUS. Er hat eine Reichweite von circa 200 Kilometer und, abhängig von der individuellen Ausstattung, eine Beförderungskapazität von bis zu 70 Passagieren. Die Brennstoffzelleneinheit mit mehr als 200 kW/272 PS Ausgangsleistung sowie die Druckgasflaschen für den auf 350 bar komprimierten Wasserstoff befinden sich auf dem Dach des Busses. Elektromotor, Getriebe, Gelenkwelle und Hinterachse befinden sich wie beim Serienpendant mit Dieselmotor im Heck. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt bis zu 80 km/h.
Umweltfreundlicher Sprinter im kommerziellen Lieferdienst
Am 19. Mai 2003 wird eine Kooperation zwischen DaimlerChrysler, der amerikanischen Umweltbehörde EPA (Environmental Protection Agency) und dem Paketzustellservice UPS (United Parcel Service) bekanntgegeben. Damit wird in Nordamerika landesweit das erste große Demonstrationsprojekt für die praktische Erprobung von Brennstoffzellenfahrzeugen im täglichen, kommerziellen Lieferdienst gestartet. Das Projekt hat in Ann Arbor bei der EPA seinen Standort.
Für Express-Zustellungen kommt eine Mercedes-Benz A-Klasse F-Cell in den täglichen Betrieb. Zwei Dodge Sprinter werden als erste Brennstoffzellen-Nutzfahrzeuge im kommerziellen Lieferverkehr in Nordamerika zu Einsatz kommen; die Technik an Bord schränkt den Laderaum des Kastenwagens nicht ein.
Die US-Regierung zeigt starkes Interesse an der Technologie. So informiert sich der damalige Energieminister Spencer Abraham am 12. August 2003 bei einem Besuch am Entwicklungsstandort in Kirchheim/Teck-Nabern, Deutschland, über den Stand der Brennstoffzellen-Aktivitäten bei DaimlerChrysler.
Ein Durchbruch für den Alltagsbetrieb
Eine wesentliche Herausforderung bei der Brennstoffzellenentwicklung ist die Verbesserung der Kaltstartfähigkeit. Fielen die Temperaturen zu weit unterhalb des Gefrierpunkts, gefror das Wasser, das für den Transport der Protonen in der Brennstoffzelle verantwortlich ist. Im Frühjahr 2004 präsentiert das konzerneigene Forschungszentrum Ulm den entscheidenden Durchbruch: Sie bauen eine Zelle, in der aufgrund eines präzisen Wasserhaushalt-Managements und des Wärmemanagements das Wasser nicht mehr gefrieren kann. Dazu passen sie den Aufbau der MEA (Membrane Electrode Assembly) so an, dass das Wasser dort gehalten wird, wo es für eine hohe Leistungsfähigkeit der Brennstoffzelle notwendig ist. An den Stellen, wo es durch Einfrieren zu Schäden führen kann, wird es auf ein Minimum reduziert. Aufgrund dieser Forschungsergebnisse kann die Brennstoffzelle jetzt selbst bei Temperaturen von minus 20 Grad Celsius gestartet werden.
Die A-Klasse F-Cell bewährt sich
Während der Internationalen Automobil-Ausstellung 2003 in Frankfurt/Main stellt Mercedes-Benz drei Brennstoffzellen-Fahrzeuge der A-Klasse F-Cell für den Presse-Shuttleservice zur Verfügung. Sie bringen Journalisten im Pendelverkehr zu den einzelnen Messehallen.
Am 18. Juni 2004 werden in Berlin die ersten Brennstoffzellen-Pkw an deutsche Kunden übergeben. Die Partner Deutsche Telekom und BEWAG/Vattenfall Europe erhalten insgesamt vier A-Klasse F-Cell für ihren Fuhrpark. „Mit der Übergabe der Fahrzeuge, die im Alltagsbetrieb fahren werden, setzen wir in Deutschland ein Zeichen – die Technologie ist aus dem Forschungsstadium heraus“, sagte Dr. Thomas Weber, Mitglied des Vorstands und verantwortlich für Forschung und Technologie und die Entwicklung bei Mercedes-Benz Cars.
Auch der damalige Bundeskanzler hat die Chance, die moderne Technologie zu erfahren: Im August 2004 bereichert ein F-Cell-Fahrzeug den Fuhrpark des Kanzleramts. Bundeskanzler Gerhard Schröder nimmt es persönlich in Empfang. „Die Brennstoffzelle ist ein wichtiger Beitrag, Mobilität nachhaltig sicher zu stellen und in einen ökonomisch und ökologisch vertretbaren Rahmen zu bringen – insbesondere vor dem Hintergrund des derzeitigen Ölpreises“, sagt Schröder.
Die Berliner Fahrzeuge müssen natürlich Wasserstoff tanken können. Anfang 2005 nimmt deshalb dort die erste reguläre Service-Station für Brennstoffzellen-Pkw in Europa ihren Betrieb auf. Im März 2007 erhält zusätzlich das Bundesverkehrsministerium eine A-Klasse F-Cell.
Rekord: 24 Stunden lang zuverlässig
24 Stunden unterwegs und nur zum Tanken gestoppt – das gelingt der A-Klasse F-Cell Ende November 2004 auf der Versuchsstrecke Idiada bei Barcelona/Spanien. Damit bewährt sich erstmals ein Brennstoffzellenfahrzeug im Dauertest. Ohne jegliche Probleme werden knapp 8500 Kilometer zurückgelegt, bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von rund 120 km/h.
Eine B-Klasse mit Brennstoffzellenantrieb
Im März 2005 kommt der Brennstoffzellenantrieb in der Klasse der Sports Tourer an: Mercedes-Benz präsentiert die B-Klasse mit dem fortschrittlichen Antrieb auf dem Genfer Automobilsalon. Ihr Elektromotor leistet mehr als 100 kW. Dank eines geringeren Wasserstoff-Verbrauchs der Brennstoffzelle und einer insgesamt höheren Effizienz verdoppelt sich die Reichweite auf annähernd 400 Kilometer.
Ein Praxistest mit mehr als 100 Brennstoffzellenfahrzeugen
Währenddessen läuft der bislang größte Praxistest von Brennstoffzellen auf Hochtouren. Seit dem Startschuss im Jahr 2003 sind mehr als 100 Brennstoffzellenfahrzeuge des Unternehmens in der ganzen Welt täglich unter unterschiedlichsten Bedingungen im Einsatz. Die Flotte aus Personenwagen, Bussen und Transportern gibt wertvolle Erkenntnisse für die weitere Entwicklung dieser Zukunftstechnologie.
Zum 1. September 2005 übernehmen DaimlerChrysler und Ford das Brennstoffzellen-Systemgeschäft von Ballard, die Ballard Power Systems AG in Nabern. Beide Partner gründen gleichberechtigt das Joint Venture NuCellSys GmbH, gleichfalls mit Sitz in Nabern. Die Gesellschaft arbeitet eng mit Ballard zusammen, um die Entwicklung der Technologie weiter vorantreiben. DaimlerChrysler und Ford konzentrieren sich auf die Integration des Brennstoffzellen-Antriebs in das Fahrzeug. Ballard betreibt die Weiterentwicklung und Herstellung von Brennstoffzellen und elektrischen Antrieben für Brennstoffzellenfahrzeuge.