Mercedes-Benz GLC F-CELL: Elektromobiles Doppelherz: Batterie und Brennstoffzelle

Der Mercedes-Benz GLC F‑CELL (Wasserstoffverbrauch kombiniert: 0,34 kg/100 km, CO2-Emissionen kombiniert: 0 g/km, Stromverbrauch kombiniert: 13,7 kWh/100 km)1 ist ein ganz besonderer Plug-in-Hybrid, denn er kombiniert erstmalig die innovative Brennstoffzellen- und Batterietechnik: Er „tankt“ außer Strom auch reinen Wasserstoff. Das intelligente Zusammenspiel zwischen Batterie und Brennstoffzelle, die hohe Reichweite und kurze Betankungszeiten machen den GLC F‑CELL zu einem alltagstauglichen rein elektrischen Begleiter für Kurz- und Langstrecke. Mit 4,4 kg Wasserstoff an Bord produziert das SUV genügend Energie für eine Reichweite von bis zu 478 km1 im Hybridmodus im NEFZ. Die große Lithium-Ionen-Batterie liefert allein bis zu 51 km1 Reichweite im NEFZ. Eine Leistung von 155 kW sorgt gleichzeitig für Dynamik und lokal emissionsfreien Fahrspaß. Erste Fahrzeuge werden bereits Ende Oktober an ausgewählte Kunden übergeben.

Mit dem GLC F-CELL hat Mercedes-Benz einen wichtigen Schritt bei der Entwicklung der Brennstoffzellentechnologie gemacht. Er verfügt über ein völlig neu entwickeltes Brennstoffzellensystem, das so kompakt ist, dass es erstmals vollständig im Motorraum untergebracht und an denselben Aufhängungspunkten wie ein konventioneller Motor montiert wird. Zudem wurde der Einsatz von Platin in der Brennstoffzelle im Vergleich zum Vorgängerfahrzeug um 90 Prozent reduziert. So werden Ressourcen geschont und Systemkosten verringert – ohne Abstriche in der Leistungsfähigkeit. Zwei karbonfaserummantelte Tanks, die im Fahrzeugboden verbaut sind, fassen 4,4 kg Wasserstoff. Dank der weltweit standardisierten 700-bar-Tanktechnologie ist der Wasserstoffvorrat innerhalb von nur drei Minuten aufgefüllt – so schnell, wie man es von einem Auto mit Verbrennungsmotor gewohnt ist. Bei einem Wasserstoffverbrauch von etwas mehr als 1 kg/100 km schafft der GLC F-CELL rund 430 wasserstoffbasierte Kilometer im NEFZ - im Hybridmodus kommen noch einmal bis zu 51 km bei vollgeladener Batterie dazu.

Die Lithium-Ionen-Batterie verfügt über eine Bruttokapazität von 13,5 kWh und dient zusätzlich als Energiequelle für den Elektromotor. Per Plug-in-Technologie lässt sie sich über den 7,4 kW On-Board-Lader an einer haushaltsüblichen Steckdose, einer Wallbox oder einer öffentlichen Ladestation bequem aufladen – bei Ausnutzung der gesamten Leistung in ca. 1,5 Stunden von 10 auf 100 Prozent SoC (State of Charge). Ebenso wie der Antriebsmotor, eine Asynchronmaschine mit einer Leistung von 155 kW (211 PS) und einem Drehmoment von 365 Nm, ist der leistungsstarke Akkumulator platzsparend im Heck des SUV untergebracht.

Abgestimmt: Betriebsstrategie mit einzigartiger Kombinationsvielfalt

Der innovative Plug-in-Brennstoffzellenantrieb kombiniert die Vorzüge beider emissionsfreien Technologien und passt aufgrund seiner intelligenten Betriebsstrategie die Nutzung beider Energiequellen, beeinflusst auch vom gewählten Fahrprogramm ECO, COMFORT oder SPORT, stets optimal an die jeweilige Betriebssituation an.

Vier Betriebsmodi sind vorgesehen:

HYBRID: Das Fahrzeug zieht Leistung aus beiden Energiequellen. Leistungsspitzen deckt die Batterie ab, die Brennstoffzelle wird im optimalen Wirkungsgradbereich betrieben. 

F-CELL: Der Ladezustand der Hochvoltbatterie wird durch die Energie der Brennstoffzelle konstant gehalten. Nur der Wasserstoffvorrat wird verbraucht. Dieser Modus ist optimal für konstante Fahrt auf Langstrecken. 

BATTERY: Der GLC F-CELL fährt rein batterieelektrisch, gespeist aus der Hochvoltbatterie. Das Brennstoffzellensystem ist nicht aktiv. Dies ist der ideale Modus für kurze Strecken. 

CHARGE: Das Laden der Hochvoltbatterie hat Priorität, beispielsweise um vor einem Wasserstoff-Tankvorgang die Batterie für die maximale Gesamtreichweite nachzuladen, oder Leistungsreserven zu schaffen.

In allen Betriebsmodi verfügt das System über eine Rekuperationsfunktion, die es ermöglicht, Energie beim Bremsen und beim Ausrollen zurückzugewinnen und im Akku zu speichern.

Für die Batterie und für alle Bauteile, die Wasserstoff enthalten, gelten besonders strenge, Mercedes-typische Sicherheitsvorgaben. Neben der Absicherung im Fahrzeugcrash werden an allen Mercedes-Benz Fahrzeugen zusätzliche Komponententests auf Systemebene durchgeführt, die weit über die üblichen Tests hinausgehen. Die Antriebskomponenten sowie die Wasserstofftanks des GLC F-CELL sind platzsparend und geschützt im Motorraum sowie im Unterboden untergebracht.

Die Intelligenten Sicherheitsassistenten von Mercedes-Benz sind beim GLC F‑CELL ebenfalls sämtlich an Bord. In allen Fahrzeugen, die rein elektrisch fahren können, haben ihre Sensoren eine zusätzliche Aufgabe: Sie unterstützen mit ihren Signalen die Antriebssteuerung bei der Wahl einer reichweiteschonenden, effizienten Strategie für die Nutzung der Energievorräte an Bord. Unter Berücksichtigung von Streckenverlauf, Gelände und Verkehrssituation wird die einmal in die Beschleunigung des Wagens gesteckte Energie intelligent genutzt. Der Fahrer kann natürlich immer auch andere Prioritäten setzen, aber er wird über dezente Hinweise informiert, was er intuitiv tun kann, um seine Reichweite zu optimieren.

Selbstbewusst: Mit den Genen eines echten Mercedes

Alltagstauglichkeit und Komfort des GLC F-CELL sind trotz des außergewöhnlichen Antriebskonzeptes so, wie man es bei einem Mercedes‑Benz erwartet. Selbst der Kofferraum ist bis auf eine minimale Stufe unverändert, und die Rücksitze sind nur etwas höher angebracht, um Platz für die Wasserstofftanks zu machen. Der Klimakomfort des GLC F-CELL ist auf dem Niveau konventioneller Fahrzeuge, die Vorklimatisierung des Innenraumes unter Netzladestrom ist ein intelligenter Weg, die Reichweite zu schonen. Bei kühleren Temperaturen wird das Fahrzeug energieeffizient die Abwärme der Brennstoffzelle nutzen und optimiert damit die Energiebilanz des Fahrzeugs.

Über Mercedes me stehen verschiedene Fernabfragen zum Fahrzeugstatus zur Verfügung: aktueller Wasserstoff-Tankinhalt, aktueller Ladestatus der Batterie, aktuelle Reichweite, gefahrene Kilometer, Fahrtzeit und Verbrauch seit letztem Start sowie die gleichen Angaben seit der letzten Rückstellung des Tageskilometerzählers.

Der GLC F-CELL ist an der Vorderachse mit Schraubenfedern und an der Hinterachse mit einer Ein-Kammer-Luftfederung mit integrierter automatischer Niveauregulierung ausgestattet. So erfolgt auch bei Beladung keine Änderung der Ein- und Ausfederwege an der Hinterachse, was für ein ausgewogenes Schwingungsverhalten mit nahezu konstanter Aufbaueigenfrequenz auch bei Beladung sorgt.

Vertrieb gezielt in H2-Metropolen

Der GLC F-CELL steht kurz vor seiner Markteinführung. Bereits Ende Oktober werden erste Fahrzeuge an ausgewählte Kunden in Deutschland übergeben. Im Fokus bei der Markteinführung stehen vor allem Metropolen, die heute schon vergleichsweise gut mit Wasserstofftankstellen ausgerüstet sind: Berlin, Hamburg, Frankfurt, Stuttgart, München, Köln und Düsseldorf. Angeboten wird der serienmäßig sehr gut ausgestattete GLC F-CELL ausschließlich in einem Full-Service-Mietmodell: Es umfasst unter anderem die gesamte Wartung und mögliche Reparaturen sowie ein umfangreiches Garantiepaket über die gesamte Mietdauer.

Produktion: Weltweites Kompetenznetzwerk

Bei der Produktion des innovativen Brennstoffzellenantriebs greift Daimler auf sein weltweites Kompetenznetzwerk zurück. Das Herzstück der Technologie, der Brennstoffzellen-Stack, wird bei Mercedes-Benz Fuel Cell (MBFC) im kanadischen Vancouver produziert. Das gesamtheitliche Brennstoffzellen-aggregat und das Wasserstoff-Speichersystem entwickelte die Daimler Tochter NuCellSys im baden-württembergischen Kirchheim/Nabern. Das Daimler Stammwerk Untertürkheim verantwortet eine Betriebsstätte für die Brennstoffzellen-Systemmontage ebenfalls am Standort Nabern. Das aus karbonfaserummantelten Behältern bestehende Wasserstofftanksystem wird im Daimler Werk Mannheim gefertigt und die Lithium-Ionen-Batterie kommt von der 100-prozentigen Daimler Tochter ACCUMOTIVE aus Kamenz/Sachsen. Der voll alltagstaugliche und familienfreundliche SUV wird wie der GLC mit konventionellem Antrieb in Bremen gefertigt.

Pioniere: Daimler arbeitet seit über 30 Jahren an der Brennstoffzelle

Daimler-Forscher beschäftigen sich seit den 1980er Jahren mit der Technologie. Als Pionier stellte Mercedes-Benz 1994 das erste Brennstoffzellenfahrzeug der Weltöffentlichkeit vor – der NECAR 1. Viele weitere Fahrzeuge folgten, bis heute haben die Brennstoffzellenfahrzeuge von Mercedes-Benz, darunter auch die B-Klasse F-CELL, insgesamt über achtzehn Millionen Kilometer zurückgelegt und die Marktreife des Antriebskonzepts unter Beweis gestellt.

Infrastruktur ist maßgebend

Voraussetzung für den Erfolg der Elektromobilität ist eine flächendeckende Infrastruktur. Sowohl der Ausbau von Stromladestationen als auch von Wasserstofftankstellen wird weltweit forciert. Ob zu Hause, bei der Arbeit, unterwegs oder beim Einkaufen: Die Möglichkeiten, Elektrofahrzeuge mit Strom zu versorgen, sind vielfältig. Auch in puncto H2-Infrastruktur geht es stetig voran. Daimler hat für Deutschland gemeinsam mit seinen Partnern im Joint Venture H2 Mobility bereits einen konkreten Handlungsplan erstellt. Bis Ende nächsten Jahres soll das H2-Tankstellennetz von derzeit 51 auf 100 Stationen anwachsen. Das langfristige Ziel der Partner sieht ein Netz von bis zu 400 Wasserstofftankstellen vor. Ähnliche Infrastrukturprojekte werden in Europa, den USA und Japan vorangetrieben.

Technische Daten 

 

GLC F-CELL1

CO2-Emission kombiniert (g/km)

0

Wasserstoffverbrauch kombiniert im Hybrid-Modus (kg/100 km)

0,34

Stromverbrauch kombiniert (kWh/100 km)

13,7

H2-Reichweite im Hybrid-Modus (NEFZ) (km)

478

Batterieelektrische Reichweite im Batterie-Modus (NEFZ) (km)

51

Motor

Elektromotor

Nennleistung (kW/PS)

155 (211)

Max. Drehmoment (Nm)

365

Batterie

Lithium-Ionen

Energieinhalt (brutto/netto) (kWh)

13,5 /9,3

Brennstoffzelle

PEM

Tankfüllung H2 (kg) (nutzbar bei SAE J2601, 2014 oder neuer)

4,4

Höchstgeschwindigkeit (km/h)

160 (abgeregelt)

Länge (mm)

4.671

Breite (mm)

2.096

Höhe (mm)

1.653

Spurweite (mm)

1.625 (VA) | 1.621 (HA)

Radstand (mm)

2.873

1 Angaben zu Kraftstoffverbrauch, Stromverbrauch und CO2-Emissionen sind vorläufig und wurden vom Technischen Dienst für das Zertifizierungsverfahren nach Maßgabe des WLTP-Prüfverfahrens ermittelt und in NEFZ-Werte korreliert. Die EG-Typgenehmigung und eine Konformitätsbescheinigung mit amtlichen Werten liegen noch nicht vor. Abweichungen zwischen den Angaben und den amtlichen Werten sind möglich.


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    Driven by EQ Stuttgart 2018; Batterieelektrische Fahrzeuge: Stromverbrauch kombiniert 22,2-14,5 kWh/100 km, CO2-Emissionen kombiniert: 0 g/km*; Plug-in-Hybride: Kraftstoffverbrauch kombiniert: 2,6-1,6 l/100 km, CO2-Emissionen kombiniert: 59-38 g/km*; Stromverbrauch kombiniert: 20,2-13,7 kWh/100 km*
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    Driven by EQ Stuttgart 2018; Batterieelektrische Fahrzeuge: Stromverbrauch kombiniert 22,2-14,5 kWh/100 km, CO2-Emissionen kombiniert: 0 g/km*; Plug-in-Hybride: Kraftstoffverbrauch kombiniert: 2,6-1,6 l/100 km, CO2-Emissionen kombiniert: 59-38 g/km*; Stromverbrauch kombiniert: 20,2-13,7 kWh/100 km*
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    Mercedes-Benz GLC F-Cell, Iridiumsilber-Metallic, Leder Schwarz Anthrazit.
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    Mercedes-Benz GLC F-Cell, Iridiumsilber-Metallic, Leder Schwarz Anthrazit.
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