Unter der Lupe: Mercedes-Benz GLC F-CELL: Die Brennstoffzelle bekommt einen Stecker

Die Brennstoffzellentechnologie ist integraler Bestandteil der Antriebsstrategie von Daimler. Denn die Vorteile liegen auf der Hand: hohe Reichweite bei gleichzeitig kurzen Betankungszeiten und zugleich breite Einsatzmöglichkeiten von Pkw bis Stadtbussen. Ab 2017 startet eine neue Fahrzeuggeneration auf Basis des Mercedes-Benz GLC. Die Mercedes-Benz Ingenieure haben zusammen mit den Partnern des Daimler Kompetenznetzwerks ein kompaktes neues Brennstoffzellensystem entwickelt, das erstmals in konventionelle Motorräume passt. Als weitere Innovation der nächsten Generation Brennstoffzellenfahrzeuge verfügt der GLC F-CELL über eine große Lithium-Ionen-Batterie. Der ca. neun kWh starke Akku dient als zusätzliche Energiequelle für den Elektromotor und lässt sich erstmals auch extern per Plug-in-Technologie aufladen. Die Kombination des Brennstoffzellen- und Batteriesystems bietet zusammen mit einer Weiterentwicklung der intelligenten Betriebsstrategie ein Maximum an Effizienz und Komfort. Der GLC F-CELL erreicht damit eine kombinierte Reichweite von ca. 500 km im NEFZ.

Daimler setzt auf Elektromobilität mit Brennstoffzelle. Über zwölf Millionen Kilometer haben Fahrzeuge wie die B-Klasse F-CELL und der Stadtbus Citaro FuelCELL-Hybrid zusammen inzwischen zurückgelegt und so die Marktreife des Antriebskonzepts unter Beweis gestellt. Jetzt steht der nächste Technologiesprung bevor: Zusammen mit den Partnern ihres weltweiten Kompetenznetzwerks hat die Daimler AG ein komplett neues Brennstoffzellensystem entwickelt. Rund 30 Prozent kompakter als bisher, kann es erstmals vollständig im Motorraum untergebracht werden. Weitere Fortschritte konnten die Brennstoffzellen-Entwickler bei Fahrleistungen und Reichweite erzielen. Zudem wurden die Kosten der innovativen Technologie zum Beispiel durch die Reduktion des Platinanteils im Stack um 90 Prozent deutlich verringert. Ab 2017 präsentiert die Daimler AG die neue Generation der Brennstoffzellen-Technologie auf Basis des Mercedes-Benz GLC.

Weltneuheit: Plug-in-Brennstoffzellenantrieb geht in Serie

Erstmals kommt in einem Elektrofahrzeug mit Brennstoffzelle auch eine Lithium-Ionen-Batterie zum eigenständigen Fahrbetrieb zum Einsatz. Der leistungsstarke Akkumulator verfügt über eine Kapazität von ca. neun kWh und wird platzsparend im Heck des SUV untergebracht. Er ermöglicht dem GLC F-CELL eine rein batterieelektrische Fahrt von bis zu 50 km im NEFZ und kann an einer haushaltüblichen Steckdose, einer Mercedes-Benz Wallbox oder einer öffentlichen Ladestation bequem aufgeladen werden. Zwei karbonfaserummantelte Tanks, die im Fahrzeugboden verbaut sind, fassen ca. vier kg Wasserstoff. Dank der weltweit standardisierten 700-bar-Tanktechnologie tankt der GLC F-CELL die gesamte Menge innerhalb von nur drei Minuten an einer Wasserstofftankstelle. Damit unterscheidet sich der Tankvorgang zeitlich nicht von dem eines Autos mit Verbrennungsmotor.

Die Kombination von Brennstoffzelle und Plug-in-Batterie wird dem schrittweisen Ausbau der Wasserstofftankstelleninfrastruktur in idealer Weise gerecht. Der innovative Plug-in-Brennstoffzellenantrieb kombiniert zugleich die Vorzüge beider emissionsfreier Technologien und passt aufgrund seiner intelligenten Betriebsstrategie die Nutzung der beiden Energiequellen stets optimal auf die jeweilige Betriebssituation an. So verfügt das System beispielsweise auch über eine Rekuperationsfunktion, die es ermöglicht, Energie beim Bremsen und beim Ausrollen zurückzugewinnen und im Akku zu speichern. Insgesamt erreicht der GLC F-CELL eine kombinierte Reichweite von ca. 500 km im NEFZ.

Weltweites Kompetenznetzwerk: Zugriff auf Schlüsseltechnologien

Zur Strategie der Daimler AG gehört es, direkten Zugriff auf die Schlüsselkomponenten der Elektromobilität zu haben. Bei der Entwicklung und Produktion des innovativen Brennstoffzellenantriebs greift die Daimler AG dabei auf ihr weltweites Kompetenznetzwerk zurück. Das Herzstück der Technologie, der Brennstoffzellen-Stack, ist im Joint Venture mit Partner Ford, der Automotive Fuel Cell Cooperation (AFCC) im kanadischen Vancouver, entwickelt worden. Produziert wird der Stack in der Nachbarschaft bei Mercedes-Benz Fuel Cell (MBFC).

Das gesamtheitliche Brennstoffzellenaggregat und das Wasserstoff-Speichersystem entwickelt 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 Daimler Tochter Deutsche ACCUMOTIVE aus Kamenz/Sachsen.

Daimler bereitet sich momentan konsequent auf die Serienfertigung des Mercedes-Benz GLC F-CELL vor. Der voll alltagstaugliche und familienfreundliche SUV wird im Mercedes-Benz Werk Bremen gefertigt, das als Kompetenzzentrum der Baureihe fungiert. Der GLC läuft dort seit Juli 2015 vom Band. Hinsichtlich der Antriebssystemintegration des GLC F-CELL unterstützt der Partner EDAG das Werk Bremen und wird sich in unmittelbarer Werksnähe ansiedeln.

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