Magazin zur Nachhaltigkeit 2009 - Daimler Nachhaltigkeitsbericht ...

26 Daimler 360 GRAD – Magazin zur Nachhaltigkeit 2009
Enel in Rom, Mailand und Pisa anlaufen. Beim Startschuss für den
Berliner Großversuch, dem weltweit größten Gemeinschaftsprojekt
dieser Art, bemerkte Bundeskanzlerin Angela Merkel, es werde jetzt
„sichtbar, wie etwas, von dem wir als Innovation hören, konkret Gestalt
annehmen kann“.
Ausgeklügelte Batterietechnologie. Arnold Lamm, der mit seinem
Team die Batterieentwicklung vorantreibt, hat eine Nachbildung
des ersten Daimler-Akku-Meisterstücks auf einem Regal im Büro
stehen: die erste Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie, die serienmäßig
im Automobil zum Einsatz kommt. Lamm wiegt das Modell für den
Mercedes-Benz S 400 BlueHYBRID, das in seinen Abmessungen einer
herkömmlichen Batterie entspricht, in den Händen. „Wir mussten
im Gehäuse nicht nur die Zellen, sondern auch das elektronische
Batteriemanagementsystem und ein Kühlmodul unterbringen“. Aus
Platz- und Sicherheitsgründen ist das Bauteil fest verkapselt und
kann nicht geöffnet werden. Seine Nutzungszeit ist auf zehn Jahre
ausgelegt. „Die Konkurrenz wird das Teil wohl erst mal in einem Kernspintomografen
durchleuchten müssen“, lächelt Lamm, „die wollen
natürlich möglichst schnell wissen, wie wir das geschafft haben“. Zum
raschen Erfolg der neuen Batterietechnologie wird künftig auch die
Zusammenarbeit mit der Evonik Industries AG aus Essen beitragen.
Auf Basis der Lithium-Ionen-Technologie von Evonik und dem Knowhow
von Daimler wird gemeinsam der Energiespeicher der Zukunft
für Pkw und Nutzfahrzeuge entwickelt (siehe Checkpoint Seite 25).
Während im Hybrid eher kurzzeitige und sehr hohe Leistungsabgaben
gefordert werden, sollte eine Batterie in einem reinen Elektrofahrzeug
die Leistung und Energie über einen längeren Zeitraum
gleichmäßiger abgeben. Es kommen daher je nach Einsatzbereich
verschiedene Zellen zur Anwendung. Jetzt müsse man das System
„modularisieren“, sodass dennoch möglichst viele Gleichteile verwendet
werden können. Für die absehbare Zukunft erwartet er keine
revolutionären Neuerungen, sondern evolutionäre Schritte: „Wir
werden den Batterieaufbau weiter vereinfachen und zusätzlich durch
größere Stückzahlen auch in den Kosten weiter herunterkommen.“
Lamm ist sich sicher, dass sich das Prinzip Lithium-Ionen im Markt
durchsetzen wird. Dennoch dürfe man von der Batterietechnologie
keine Wunder erwarten: „Das Urproblem der relativ beschränkten
Reichweite wird uns beim reinen Elektroauto vorerst erhalten bleiben.“
Es stelle sich allerdings auch die Frage, warum man bei einer
durchschnittlichen täglichen Fahrleistung von 30 bis 50 Kilometer
im Stadteinsatz überhaupt zusätzliche schwere Batterien mit sich
rumschleppen solle. Zusätzliche Reichweite könnte womöglich
preiswerter und effi zienter durch einen kleinen zusätzlichen Verbrennungsmotor
sichergestellt werden, der die Batterie nachlade
(„Range Extender“). Die Entwicklung laufe je nach Einsatzzweck auf
einen Baukasten mit unterschiedlichen Lösungsmodulen hinaus.
Energie aus Brennstoffzellen. Ein wichtiges Modul ist für Daimler
die Brennstoffzelle. „Das Brennstoffzellenfahrzeug ist ebenfalls ein
reines Elektrofahrzeug“, erklärt Jürgen Friedrich, Projektleiter elektrische
Antriebssysteme, „in der Öffentlichkeit herrscht da oft ein
Missverständnis“. Die Antriebskomponenten seien beim Brennstoffzellenfahrzeug
weitgehend die gleichen, statt aus einer großen
Batterie komme die Energie aber aus einer Brennstoffzelle. Die
wird sozusagen mit Wasserstoff nachgeladen, aus dem sie dann
Strom produziert. Mit umgerüsteten herkömmlichen Verbrennungsmotoren,
die dann direkt Wasserstoff verbrennen, hat das absolut
nichts zu tun. Jürgen Friedrich: „Der Wirkungsgrad der Brennstoff-
zelle ist viel höher als der des Verbrennungsmotors. Das heißt, sie
gewinnt mehr als doppelt so viel elektrische Energie aus dem gespeicherten
Energieträger Wasserstoff.“ Während der Wirkungsgrad
eines guten Verbrennungsmotors im Bereich von 20 Prozent liegt,
bringt es die neue Daimler-Brennstoffzellengeneration auf deutlich
über 50 Prozent. Umgerechnet auf das Energieäquivalent von Dieselkraftstoff
verbraucht die Mercedes-Benz B-Klasse ausgerüstet mit
der nächsten F-CELL-Generation etwa drei Liter Sprit pro 100 Kilometer
(F-Cell steht für „Fuel Cell“, „Brennstoffzelle“). Das Fahrzeug
kann dabei bis zu 136 PS mobilisieren und kommt mit einer Wasserstofffüllung
deutlich mehr als 400 Kilometer weit.
Bernd Löper und sein Team stecken mitten in den Vorbereitungen für
den Start der Kleinserienproduktion der B-Klasse F-CELL mit Brennstoffzelle.
Diese beginnt bereits Ende 2009.
„Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle
ist viel höher als der des Verbrennungsmotors.
Das heißt, sie gewinnt mehr
als doppelt so viel elektrische Energie
aus dem gespeicherten Energieträger
Wasserstoff.“
Jürgen Friedrich, Projektleiter elektrische Antriebssysteme
Aktuell hat Daimler eine Testfl otte von über 100 Brennstoffzellenfahrzeugen
im Einsatz, um die Grundelemente einer Wasserstoffi nfrastruktur
zu erproben, Crash-Tests und Härtetests zu bestehen.
Die Brennstoffzellenautos genießen keinen Welpenschutz, sondern
müssen den gleichen Testkriterien gerecht werden wie konventionelle
Fahrzeuge. Sie reichen von der Hitze im Death Valley bis zum
arktischen Winter in Lappland. Dort konnte beispielsweise unter Beweis
gestellt werden, dass das Problem des Kaltstarts im Rahmen
der Weiter-/Neuentwicklung gelöst worden war. Bei der Umwandlung
des Wasserstoffs in Strom entsteht Sauerstoff und Wasser.
Doch Wasser gefriert bei Minusgraden, weshalb es bei abgeschalteter
Zelle jetzt komplett entfernt wird. „Die Mannschaft ist bei solchen
Testfahrten hoch konzentriert, als ob sie gemeinsam in einem
Kloster wären“, berichtet er, „da wird auf dem kleinen Dienstweg
sehr effi zient optimiert und weiterentwickelt.“ Die Niederungen des
Alltagsbetriebs sind voller Tücken und können nur Schritt für Schritt
in mühevoller Kleinarbeit bewältig werden.
Am Forschungs- und Entwicklungsstandort Nabern, in einer Halle mit
verschiedenen Prototypen, wird Besuchern die Dynamik der Entwicklung
klar: Füllte die Brennstoffzelle beim ersten Versuchsfahrzeug
1994 noch einen ganzen Transporter, so verschwindet sie in
der B-Klasse jetzt unsichtbar unter dem Fahrzeugboden und im
Motorraum. Eine Einschränkung der räumlichen Nutzbarkeit gibt es
nicht – und in der Fahrdynamik auch nicht, eher im Gegenteil: Testfahrer
sind beeindruckt vom geradezu sportwagenmäßigen Antritt
der Fahrzeuge. Die Entwickler spüren großen Rückenwind, aber auch
eine enorme Erwartungshaltung. Bernd Löper bringt das auf die
schöne Formel: „Wir müssen jetzt nicht nur gackern, sondern auch
Eier legen.“ \