Meldung vom 22.03.2018

Hinter den Kulissen der Brennstoffzellen-Mobilität

Der Mercedes-Benz GLC F-CELL

Der Mercedes-Benz GLC F-CELL

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Das Potenzial der Brennstoffzellentechnologie und von Wasserstoff als Energiespeicher stehen außer Frage. Bei der Diskussion, wie die weltweiten Klimaziele erreicht werden können, spielt Wasserstoff eine große Rolle.

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Highlights: Die wichtigsten Fakten

Einzigartige Hybrid-Kombination: Unter der Technologiebezeichnung „EQ Power“ elektrisiert das für die Serie vorgesehene Elektromodell, der Mercedes-Benz GLC F-CELL, gleich zweifach, denn er kombiniert die Brennstoffzellen- und Batterietechnik zu einem rein elektrischen Plug-in-Hybrid. Durch die F-CELL Technologie entsteht nur Wasserdampf als lokale Emission.

Komplett neues Brennstoffzellensystem: Das Brennstoffzellensystem ist im Vergleich zur Vorgängergeneration 30 Prozent kompakter und passt erstmals in einen konventionellen Motorraum. Weitere Verbesserungen gegenüber der B‑Klasse F-CELL: 40 Prozent mehr Antriebsleistung und 90 Prozent weniger Platin. Auch das Gewicht ist etwa 25 Prozent geringer.

Voll alltagstauglich: Das Vorserienmodell des GLC F-CELL bietet dank ca. 350 Nm Drehmoment und ca. 147 kW Leistung viel Fahrspaß. Die Reichweiten betragen im H 2-Modus 437 km (NEFZ im HYBRID Modus, Messung in Anwesenheit des TÜV) und im batterieelektrischen Modus 49 km (NEFZ im BATTERY Modus). Dank 700-bar-Tanktechnologie ist der GLC F-CELL in rund drei Minuten betankt.

Sicherheit serienmäßig: Mit Aktivem Abstands-Assistenten DISTRONIC, Spurpaket mit Totwinkel-Assistent und Aktivem Spurhalte-Assistent, Einpark-Paket mit 360°-Kamera und COMAND Online mit Verkehrszeichenerkennung ist die Serienausstattung umfangreich. Auch bei der Passiven Sicherheit werden höchste Anforderungen erfüllt: Neben dem gewohnt umfangreichen Crashtestprogramm gelten bei Mercedes-Benz für die Batterie und für alle Bauteile, die Wasserstoff enthalten, besonders strenge Sicherheitsvorgaben.

Vom Brennstoffzellen-Pionier: Bereits 1994 hat Mercedes-Benz das erste Brennstoffzellenfahrzeug vorgestellt - den NECAR 1. Viele weitere Fahrzeuge folgten, bis hin zur A-Klasse F-CELL Flotte (2003). Für besondere Aufmerksamkeit sorgte 2011 der F-CELL World Drive, die erste Weltumrundung mit Brennstoffzellenfahrzeugen. 2015 zeigte die Studie F 015 Luxury in Motion ein F-CELL Plug-in-Hybrid Antriebssystem, ausgelegt auf 1.100 Kilometer emissionsfreie Fahrt.

Stetige Fortschritte bei der H2-Infrastruktur: Am 5. März 2018 wurde mit der Total Tankstelle in Ingolstadt bereits die 45. deutsche Wasserstofftankstelle in Betrieb genommen. Daimler hat für Deutschland gemeinsam mit seinen Partnern im Joint Venture H2 MOBILITY einen konkreten Handlungsplan erstellt. Bis 2019 soll das H 2-Tankstellennetz auf 100 Stationen anwachsen. Bis 2023 soll ein Netz von bis zu 400 Wasserstofftankstellen entstehen. Ähnliche Infrastrukturprojekte werden auch auf europäischer Ebene sowie international (insbesondere in Japan, aber auch in den USA und Korea) vorangetrieben.


Kurzfassung: Hinter den Kulissen der Brennstoffzellen-Mobilität

  • Elektromobilität hat viele Facetten, Wasserstoff gehört dazu

  • Brennstoffzellentechnologie ist integraler Bestandteil der Antriebsstrategie der Daimler AG

  • GLC F-CELL mit Brennstoffzelle und extern aufladbarer Lithium-Ionen-Batterie ist auf dem Weg in die Serie

  • Daimler setzt auch auf die Technologie bei Anwendungsbereichen außerhalb des Automobils


Das Potenzial der Brennstoffzellentechnologie und von Wasserstoff als Energiespeicher stehen außer Frage. Bei der Diskussion, wie die weltweiten Klimaziele erreicht werden können, spielt Wasserstoff eine große Rolle. Er ist eine der Möglichkeiten, das Kraftstoffangebot im Verkehrssektor klimafreundlich zu erweitern: Denn insbesondere mithilfe von Wasserstoff, der mit erneuerbarer Energie erzeugt wird, lassen sich klimaschädliche CO 2‑Emissionen deutlich senken. Der Betrieb eines wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellenfahrzeugs verursacht weder lokale Schadstoffe noch Kohlendioxid (CO2)-Emissionen.

Mit einem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien wird Wasserstoff eine zunehmend wichtige Rolle für das Gesamtenergiesystem spielen und damit auch für den Mobilitätsbereich zunehmend attraktiver. Neben dem aktuellen Fokus bei großen Fahrzeugvolumina zunächst auf die Batterietechnologie und den Roll-out der Modelloffensive im Rahmen der Marke EQ verfolgt die Daimler AG ihre Aktivitäten im Bereich der Brennstoffzellentechnologie weiter.

Das Vorserienmodell des GLC F-CELL ist nach der Markteinführung der mittlerweile bereits vierten Generation des batterieelektrischen smart ein weiterer Meilenstein der Daimler AG auf dem Weg zum emissionsfreien Fahren und untermauert das langjährige Engagement des Unternehmens auf dem Technologiefeld.

„Unsere langjährige Erfahrung bei der Brennstoffzellentechnologie zahlt sich beim neuen GLC F-CELL voll aus: Die hohe elektrische Reichweite, kurze Betankungszeiten und die Alltagstauglichkeit eines SUVs werden ihn zum perfekten Begleiter machen“, betont Ola Källenius, Vorstandsmitglied der Daimler AG, verantwortlich für Konzernforschung & Mercedes-Benz Cars Entwicklung. „Möglich wird das erst durch die kompakte Bauweise unseres Brennstoffzellensystems. Ebenfalls eine echte Weltpremiere ist die Kombination mit einer großen zusätzlichen Lithium-Ionen-Batterie, die sich bequem per Plug-in-Technologie aufladen lässt.“

„Die Brennstoffzellentechnologie ist integraler Bestandteil unserer Antriebsstrategie“, ergänzt Professor Christian Mohrdieck, Leiter des Bereichs Antriebsentwicklung Brennstoffzellensystem im Ressort Konzernforschung und Entwicklung Mercedes-Benz Cars bei Daimler. „Die Vorteile liegen für uns klar auf der Hand: Null Emissionen, hohe Reichweiten und kurze Betankungszeiten sowie ein breites Einsatzspektrum vom Pkw bis zu Bussen, anderen großen Nutzfahrzeugen und nicht zuletzt auch für stationäre Anwendungen.“

Das Vorserienmodell GLC F-CELL

Daimler hat bereits über mehrere Fahrzeuggenerationen hinweg Erfahrungen mit wasserstoffbetriebenen Elektrofahrzeugen gesammelt und Millionen von Testkilometern rund um den Globus absolviert. Mit den Vorserienfahrzeugen des neuen GLC F-CELL kommt weltweit erstmalig in einem Elektromobil mit Brennstoffzelle eine Lithium-Ionen-Batterie als zusätzliche Energiequelle zum Einsatz, die extern, via Plug-in-Technologie, geladen werden kann.

In einem intelligenten Zusammenspiel treiben die beiden Energiequellen den Elektromotor an und bieten lokal emissionsfreies Fahrvergnügen. Die hohe Reichweite, kurze Betankungszeiten, eine Leistung von 147 kW (200 PS) und die neueste Generation an Assistenzsystemen mit antriebsspezifischen Features belegen, dass der GLC F-CELL ein voll alltagstaugliches und familienfreundliches Elektrofahrzeug wird.

Wie der Plug-in-Hybrid des GLC verfügt die Brennstoffzellenvariante über verschiedene Betriebsarten und Fahrprogramme. Zu den Fahrprogrammen des GLC F-CELL werden ECO, COMFORT und SPORT gehören. ECO bedeutet ein auf geringen Verbrauch optimiertes Fahrzeugverhalten. COMFORT bietet nicht nur eine komfortable Abstimmung, sondern sorgt auch für ideale Klimatisierung. Im Modus SPORT wird der Hybrid-Antriebsstrang sportlich ausgelegt.

Sicherheit: Auch bei alternativen Antrieben keine Kompromisse  

Die Sicherheitsexperten von Mercedes-Benz bauen auf der knapp 30‑jährigen Erfahrung des Unternehmens mit Brennstoffzellenfahrzeugen auf. Das besondere Augenmerk der Ingenieure bei der Entwicklung der F‑CELL Variante des 2015 auf dem Markt eingeführten GLC gilt der Integration sicherheitsrelevanter Bauteile wie der Wasserstoff-Gastanks, der Gasdichtungen und -ventile und der Hochvolt-Komponenten.

Die Wasserstofftanks sind im aufprallgeschützten Bereich zwischen den Fahrzeugachsen eingebaut und erhalten zusätzlichen Schutz durch einen um die Tanks gelegten Hilfsrahmen. Für den Fall eines Crashs wurden weitere umfangreiche Maßnahmen umgesetzt, wie zum Beispiel ein mehrstufiges Ventilsystem sowie spezielle elektrische Schutzschaltungen zur Absicherung des Hochvolt-Netzes. Die mit dem GLC F‑CELL Vorserienmodell und früheren Wasserstofffahrzeugen durchgeführten Crashtests zeigen, dass ein vergleichbares Sicherheitsniveau wie bei konventionellen Fahrzeugen erreicht wird. Damit erfüllt die neueste F‑CELL Generation nicht nur alle gesetzlichen Anforderungen, sondern auch die darüber hinausgehenden Mercedes-Benz internen Standards.

Auf dem Weg zur Serie

Daimler bereitet sich momentan konsequent auf die Produktion des Mercedes-Benz GLC F-CELL vor. Der voll alltagstaugliche und familienfreundliche SUV wird im Mercedes-Benz Werk Bremen gefertigt. Hinsichtlich der Antriebssystemintegration des GLC F-CELL unterstützt der Partner EDAG das Werk Bremen und hat sich in unmittelbarer Werksnähe angesiedelt.

In Kirchheim-Nabern im Großraum Stuttgart sitzt die NuCellSys GmbH. Die 100-prozentige Tochter der Daimler AG hat das gesamtheitliche Brennstoffzellenaggregat und das Wasserstoff-Speichersystem des
GLC F-CELL entwickelt. Hier wurden auch die ersten Fahrzeug-Prototypen gebaut, die Vorserie entstand dann im Mercedes-Benz Tech Center in Sindelfingen.

Das Daimler Stammwerk Untertürkheim verantwortet die Produktion
des kompletten Brennstoffzellensystems. Das Herzstück des Brennstoffzellensystems, der Brennstoffzellenstack, der aus ca. 400 Brennstoffzellen besteht, entsteht bei Mercedes-Benz Fuel Cell (MBFC), das in British Columbia das weltweit erste Werk ausschließlich für Produktion und Fertigungsverfahren von Brennstoffzellen-Stacks betreibt.

Das Wasserstofftanksystem wird im Mercedes-Benz Werk Mannheim gefertigt. Die Lithium-Ionen-Batterie kommt von der 100-prozentigen Daimler Tochter ACCUMOTIVE aus Kamenz/Sachsen.

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 H 2 MOBILITY bereits einen konkreten Handlungsplan erstellt. Bis 2019 soll das H2‑Tankstellennetz auf 100 Stationen anwachsen. Bis 2023 wird ein Netz von bis zu 400 Wasserstofftankstellen entstehen. Ähnliche Infrastrukturprojekte werden in Europa, den USA und Japan vorangetrieben.

Kooperation zu nicht mobilen Brennstoffzellensystemen

Überzeugt vom Potenzial der Brennstoffzellentechnologie und des Wasserstoffs als Speichermedium im Kontext des Gesamtenergiesystems, verfolgt das Unternehmen einen ganzheitlichen Ansatz und erweitert seine Entwicklungsaktivitäten um Anwendungsbereiche außerhalb des Automobils. Gemeinsam mit den Branchenführern Hewlett Packard Enterprise (HPE) und Power Innovations (PI), einem Unternehmen von LiteOn, wird die Daimler AG mit ihrem Tochterunternehmen NuCellSys GmbH und mit Unterstützung von MBRDNA sowie dem Daimler Innovations Lab1886 Prototypensysteme für die (Not-) Stromversorgung von Rechenzentren und anderen stationären Anwendungen entwickeln und dazu automobile Brennstoffzellensysteme integrieren.

Interview: „Batterie und Brennstoffzelle bilden eine Symbiose“

Seit 2005 leitet Prof. Dr. Christian Mohrdieck (58) den Bereich Antriebsentwicklung Brennstoffzellensystem im Ressort Konzernforschung und Entwicklung Mercedes-Benz Cars bei Daimler. Zudem hat er die Geschäftsführung der NuCellSys GmbH, der 100-prozentigen Tochter der Daimler AG inne. Diese gilt als weltweit führend auf dem Gebiet der Entwicklung von Brennstoffzellen- und Tanksystemen für Fahrzeuganwendungen. Mohrdieck hat damit die Verantwortung für die Brennstoffzellen-Antriebsaktivitäten der Daimler AG einschließlich der Kooperationen. Wir sprachen mit ihm über das Vorserienmodell des GLC F-CELL und die Zukunft der Brennstoffzellentechnologie.

Herr Professor Mohrdieck, bald ist es so weit: Noch in diesem Jahr kommen die ersten GLC F-CELL zu ausgewählten Kunden. Anders als etliche Wettbewerber hat Daimler damit langen Atem bewiesen und an der Technologie festgehalten. Warum?

Mohrdieck: Die Brennstoffzellentechnologie ist integraler Bestandteil unserer Antriebsstrategie. Die Vorteile liegen für uns klar auf der Hand: Null Emissionen, hohe Reichweiten und kurze Betankungszeiten sowie ein breites Einsatzspektrum vom Pkw bis zu Bussen, anderen großen Nutzfahrzeugen und nicht zuletzt auch für stationäre Anwendungen.

Was steht dem Durchbruch noch im Weg?

Mohrdieck: Die Marktreife von automobilen Brennstoffzellensystemen hinsichtlich Performance ist heute unbestritten. Sicherlich ist die Tankstellen-Infrastruktur für Kunden noch ein Unsicherheitsfaktor. Aber die Zahl der Tankstellen wächst, und das nicht nur in Deutschland. Mit unserer neuen Fahrzeuggeneration auf Basis des GLC haben wir durch die Integration der Plug-in-Technik eine zusätzliche Reichweitenverlängerung und Lademöglichkeit geschaffen. Ein anderes Thema sind natürlich die Herstellkosten – aber auch da haben wir jetzt wieder einen wichtigen Schritt gemacht und wir sehen die nächsten Verbesserungspotenziale klar vor uns.

Für wen sind Brennstoffzellenautos geeignet, welche Rolle spielen sie im Antriebsportfolio von Mercedes-Benz?

Mohrdieck: Der Brennstoffzellenantrieb ist vor allem für Kunden interessant, die eine hohe tägliche Reichweite benötigen und Zugriff auf Wasserstofftankstellen haben. Für Fahrzeuge im städtischen Umfeld hingegen ist heute ein rein batterieelektrischer Antrieb eine sehr gute Lösung. Der GLC F-CELL ist ein wichtiger Schritt für uns, auch wenn wir heute noch keine großen Fahrzeugvolumina darstellen. Wir sind sehr gespannt auf die Rückmeldungen unserer Kunden.

Der GLC F-CELL ist ja ein weltweit einzigartiger Plug-in-Hybrid. Warum kombinieren Sie Brennstoffzellen- und Batterietechnik auf diese Weise?

Mohrdieck: Wir wollten die Vorteile der Hybridisierung nutzen und uns nicht zwischen A oder B entscheiden müssen. Die Batterie bietet drei Vorteile: Wir können kinetische Energie rekuperieren, beim Beschleunigen steht zusätzlicher Schub zur Verfügung und die bereits angesprochene Verlängerung der Reichweite. Die Plug-in-Lösung hilft dem Kunden in der initialen Phase der Infrastruktur mit einem noch „dünnen“ Tankstellennetz: ca. 50 km können zuhause geladen werden. Damit kommt man in Deutschland in den meisten Fällen zur nächsten Wasserstofftankstelle.

Ist ein Plug-in-Brennstoffzellenfahrzeug also die Lösung für die Zukunft der Mobilität?

Mohrdieck: Sie könnte jedenfalls eine sein. Batterie und Brennstoffzelle bilden eine Symbiose. Die beiden Technologien ergänzen sich sehr gut: Die Power und Schnelligkeit der Batterie unterstützen die reichweitenstarke und schnell betankbare Brennstoffzelle, die ihren idealen Betriebszustand eher in leistungskonstanten Fahrzuständen hat. Vorstellbar wäre in Zukunft eine Kombination skalierbarer Batterie- bzw. Brennstoffzellenmodule – je nach Mobilitätsszenario und Fahrzeugtyp.

Auf dem Genfer Automobilsalon hat Mercedes-Benz gerade Vorserienmodelle neuer Plug-in-Dieselhybride vorgestellt. Da gibt es viele technische Berührungspunkte, oder?

Mohrdieck: Beim Plug-in-Brennstoffzellenantrieb profitieren wir heute schon von unserem modularen Hybridkonzept und dabei insbesondere von der kompakten Bauweise unseres Brennstoffzellensystems: Der Antrieb ließe sich grundsätzlich auf eine Vielzahl von Baureihen und Karosserievarianten übertragen, denn auch alle sonstigen Bauteile – Leistungselektronik, Elektromotor und Co. – gehören zu unserem Modulbaukasten und lassen sich weitestgehend flexibel kombinieren.

Die GLC F-CELL Vorserienfahrzeuge werden in Deutschland produziert. Wie sieht das im Detail aus?

Mohrdieck: Auch beim GLC F-CELL greifen wir auf unser weltweites Kompetenznetzwerk zurück. Das Fahrzeug selbst wird in Bremen in Kooperation mit unserem Partner EDAG gefertigt. Die Brennstoffzellensystemmontage erfolgt am Standort Kirchheim-Nabern, der zum Mercedes-Benz Werk Untertürkheim gehört. Hier entsteht die komplette Antriebseinheit nach der traditionell bei Mercedes-AMG angewandten Methode „Ein Mann, ein Motor“. Die komplexe Brennstoffzellensystemproduktion ist mit einem intelligenten Steuerungssystem ausgerüstet. So werden unsere Monteure zum Beispiel bei jedem Arbeits- und Prüfschritt digital angeleitet, die Werkzeug- und Anlagensteuerung wird mit den Einstellgrößen versorgt und jeder Schritt wird dann sofort online elektronisch dokumentiert. Das Wasserstoff-Tanksystem wird im Mercedes-Benz Werk Mannheim montiert.

Aktuell wird der Wasserstoff für den Brennstoffzellenantrieb noch überwiegend aus fossilen Energiequellen wie Erdgas gewonnen. Wirklich „grün“ ist das noch nicht, oder?

Mohrdieck: Ja, das ist auch nur ein erster Schritt, der zeigt, dass lokal emissionsfreies Fahren mit der Brennstoffzellentechnologie eine echte Alternative sein könnte. Schon mit Wasserstoff aus Erdgas können die CO 2-Emissionen in der Gesamtkette um gut 25 Prozent gesenkt werden. Wichtig ist, dass er sich „grün“ herstellen lässt. Dafür gibt es heute schon jede Menge Ansätze. Wasserstoff ist der ideale Energieträger, um Strom aus Wind- und Sonnenkraft zu speichern, die beide nicht kontinuierlich erzeugt werden. Mit einem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien wird Wasserstoff sicherlich eine zunehmend wichtige Rolle für das Gesamtenergiesystem spielen. und damit auch für den Mobilitätsbereich zunehmend attraktiver.

Hier kommt auch Ihr Engagement für stationäre Brennstoffzellensysteme ins Spiel?

Mohrdieck: Ganz genau. Das Potenzial von Wasserstoff jenseits des Automobils – Stichwort Energie-, Industrie- und Heimlösungen – ist vielfältig und erfordert die Entwicklung neuer Strategien. Skaleneffekte und Modularisierung sind dabei wichtige Themen. Wir arbeiten aktuell gemeinsam mit unserem Innovations Lab1886 und Computing-Experten an der Entwicklung von Prototypensystemen für die (Not-) Stromversorgung von Rechenzentren und anderen stationären Anwendungen. Hierfür verwenden wir die Brennstoffzellensysteme der GLC F-CELL Vorserienfahrzeuge.

Wohin geht die Reise bei der Brennstoffzelle? Wann ist mit einem Durchbruch zu rechnen?

Mohrdieck: Wir sind erst am Anfang. Ich denke Mitte der nächsten Dekade – aber sicherlich nach 2025 – wird die Relevanz der Brennstoffzelle generell und für den Transportsektor signifikant steigen. Ich meine damit keine plötzliche Explosion; es wird wahrscheinlich immer noch ein einstelliger Prozentsatz des globalen Marktes sein. Aber auch moderate Volumina werden helfen, Standards zu schaffen, die insbesondere für die Kostenreduktion essenziell sind. Man darf nicht vergessen: Damit eine Technologie den Durchbruch schafft, muss sie für beide Seiten – den Kunden und den Hersteller – attraktiv sein.

Was ist noch zu tun? Was sind die nächsten Schritte?

Mohrdieck: Wir brauchen industrielle Standards, um in ganz große Fahrzeugvolumina gehen zu können. Weitere Entwicklungsarbeit ist insbesondere bei der Senkung der Materialkosten nötig: Weitere Größen- und Komponentenreduktion, aber auch die Senkung des Anteils teurer Materialien sind dabei wichtige Themen. Wenn wir unser heutiges System mit dem der B-Klasse F-CELL vergleichen, haben wir schon eine Menge erreicht – allein durch die 90-prozentige Platinreduktion. Aber es muss noch weiter gehen. Auch Prozessoptimierungen bei der Produktion werden helfen die Kosten zu senken – aber das ist eher eine Sache der Volumenskalierung. Die Zusammenarbeit in herstellerübergreifenden Projekten wie „Autostack Industrie“ und die sich abzeichnenden weltweiten Investitionen in die Technologie werden sicherlich dazu beitragen.

Wird die Brennstoffzelle nun im nächsten Schritt auch in anderen Fahrzeugsegmenten Anwendung finden?

Mohrdieck: Um die Brennstoffzelle in Zukunft auch übergreifend in anderen automobilen Segmenten und großen Volumina einzusetzen, stehen wir jetzt vor der Aufgabe, unser Grundmodul so weiterzuentwickeln, dass es sich noch besser in unseren konzernweiten Elektromodulbaukasten eingliedern lässt. Damit wären wir maximal flexibel. Die Systeme könnten variabel mit verschieden Batteriegrößen kombiniert und damit für jedwedes Anwendungsprofil genutzt werden.

Fun Facts: Wussten Sie, dass…

…der britische Jurist und Physiker Sir William Robert Grove (1811-1896) im Jahr 1839 die erste Brennstoffzelle gebaut hat? Die Idee ist einfach, aber genial: Lässt man die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff unter kontrollierten Bedingungen miteinander reagieren, erzeugt dieser Prozess elektrische Energie. Das passiert auf direktem chemischem Weg, von Fachleuten auch als „kalte Verbrennung“ bezeichnet. Erst mehr als 120 Jahre nach dem großen Wurf von Grove wird dessen Technik wieder aktuell: In den 1960er Jahren sucht die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA nach einem leistungsfähigen Energiesystem für die bemannten Gemini- und Apollo-Missionen.

...die unbemannten Gemini-Raumfahrzeuge der NASA von 1963 schon über Brennstoffzellen mit Protonenaustauschmembran (PEM) verfügten? In der Raumfahrt und in der U-Boot-Technik können Brennstoffzellen Fuß fassen, weil sie es erlauben, einen größeren Energievorrat in Form von flüssigem Wasserstoff und Sauerstoff mitzuführen. Diese weisen erheblich weniger Gewicht auf als elektrische Batterien und können daher auch für längere Missionen genügend Strom erzeugen.

…die Entwicklung des Brennstoffzellenantriebs bei Daimler bereits in den 1980er Jahren begonnen hat? Daimler Forscher befassen sich damals erstmals mit der kalten Verbrennung – der Erzeugung von Strom durch die Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff in einer Brennstoffzelle. Als Pionier stellt Mercedes-Benz 1994 das erste Brennstoffzellenfahrzeug mit Polymer-Elektrolyt-Membran der Weltöffentlichkeit vor – den NECAR 1. Viele weitere Fahrzeuge folgen, bis hin zur A-Klasse F-CELL Testflotte (2003). Mit der B-Klasse F-CELL kommt 2010 der erste unter Serienbedingungen gefertigte Elektro-Pkw mit Brennstoffzelle auf den Markt. Der Stadtbus Citaro FuelCELL Hybrid hat seit 2003 mehr als vier Millionen Kilometer im Linienverkehr zurückgelegt, derzeit sind 23 Busse in sechs europäischen Städten zur Erprobung im Einsatz.

…das erste Feuerwehrauto mit Brennstoffzellenantrieb bereits vor über elf Jahren in den täglichen Betrieb ging? Daimler übergab im Januar 2007 eine Mercedes-Benz A-Klasse F-CELL an die Feuerwehr von Sacramento/Kalifornien, wo sie als Kontrollfahrzeug eingesetzt wurde.

…die Betankung von Brennstoffzellenfahrzeugen bereits seit 2002 weltweit und herstellerübergreifend standardisiert ist? Die Speicherung von Wasserstoff in Fahrzeugen ist für Forscher lange Zeit eine harte Nuss. Mit der Mercedes-Benz A-Klasse F-CELL „plus“ stellte Mercedes-Benz Mitte 2008 erstmals Fahrzeuge der bestehenden Brennstoffzellenflotte von der 350- auf die 700-bar-Tanktechnologie um. Dadurch erhöht sich die Reichweite um rund 70 Prozent. Der Durchbruch gelang in branchenübergreifender Zusammenarbeit nicht zuletzt innerhalb der Clean Energy Partnership . Seither ist die 700-bar-Technik weltweit und herstellerübergreifend das Maß aller Dinge.

…2011 der Mercedes-Benz F-CELL World Drive 2011 die erste Weltumrundung mit Brennstoffzellenfahrzeugen war? Drei B-Klasse F‑CELL legen dabei in 125 Tagen in 14 Ländern rund 30.000 Kilometer zurück. Insgesamt werden rund 200 Fahrzeuge gebaut, sie absolvieren bis heute über acht Millionen Kilometer in Kundenhand und werden in dieser Zeit 36.000 Mal betankt. Dies dauert im Durchschnitt unter drei Minuten.

…das Brennstoffzellensystem des GLC F-CELL nicht nur Fahrzeuge antreiben, sondern auch als stationärer Energielieferant dienen kann? Daimler, Hewlett Packard Enterprise (HPE) und Power Innovations arbeiten aktuell gemeinsam mit dem National Renewable Energy Lab an einem Pilotprojekt auf diesem Feld. Der Computer-Konzern Hewlett Packard beispielsweise nutzt die Brennstoffzellentechnik für ein Rechenzentrum in Colorado. Neben der Energieversorgung der Rechner werden dabei auch die Kühlkreisläufe der Computer und der Brennstoffzelle miteinander verbunden.

…die Crashtests für Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle dem umfangreichen Programm von Mercedes-Benz weitestgehend gleichen? Die mit Mercedes-Benz Brennstoffzellenfahrzeugen durchgeführten Crashtests zeigen, dass ein vergleichbares Sicherheitsniveau wie bei konventionellen Fahrzeugen erreicht wird. Hinzu kommen antriebsspezifische Tests: so zum Beispiel ein seitlicher Crash auf einen Pfahl mit 32 km/h. Diese Seitenkollision ist auf das mehrstufige Ventilsystem der Gastanks ausgerichtet.

…der Antrieb des für die Serie vorgesehenen GLC F-CELL erstmals einen elektrischen Turbolader statt eines Schraubenkompressors für die Versorgung der Brennstoffzelle mit Luft verwendet? So kann erstmals die Abwärme der Brennstoffzelle zum Antrieb der Turbine mitgenutzt werden, was die Effizienz des Systems um rund 15 Prozent erhöht. Eine Besonderheit ist dabei die Lagerung der Lader-Welle durch einen Luftspalt: So kann eine Verschmutzung der Brennstoffzelle mit Kohlenwasserstoffen aus der Schmierung herkömmlicher Wälz- oder Gleitlager vermieden werden.

…der von den Brennstoffzellenantriebs-Prüfständen am Daimler-Standort Kirchheim-Nabern produzierte Strom ins werksinterne Stromnetz eingespeist wird? Auf den Prüfständen der Daimler AG werden mit Hilfe von Generatoren Fahrwiderstände simuliert. Der von der Brennstoffzelle erzeugte Strom wird dabei ins werkseigene Netz eingespeist. Die Brennstoffzellen-Experten verbrauchen im Rahmen der Entwicklungstests jedes Jahr ca. 70 Tonnen Wasserstoff. Rund 400 MWh Strom konnten so dem Standort beigesteuert werden. Als „Abgas“ wurde dabei ausschließlich Wasserdampf emittiert.

…die Energiedichte von Wasserstoff etwa 13 Mal höher ist als diejenige moderner Lithium-Ionen-Batterien? Während eine Lithium-Ionen-Batterie etwa 125 Wattstunden pro Kilogramm enthält, sind es bei Wasserstoff etwa 900 Wh/kg. So kann mehr Energie für mehr Reichweite im Fahrzeug mitgeführt werden - neben der schnellen Betankung einer der großen Vorteile der FC-Technologie.

…die Kosten für eine flächendeckende Wasserstoffinfrastruktur und eine Batterieladeinfrastruktur gar nicht so weit entfernt voneinander liegen? Zumindest hat das eine Szenario-Analyse des Forschungszentrums Jülich und der H2 MOBILITY ergeben. Die Kosten für den Ausbau der Infrastruktur sind für beide Technologien für Fahrzeugzahlen bis zu 100.000 Stück unter der Verwendung der existierenden Wasserstoffquellen ähnlich hoch (Batterie: ca. 310 Mio. €, Wasserstoff: ca. 450 Mio. €), werden dann aber für die an Tankstellen zentral organisierte Vergabe von Wasserstoff günstiger.

…aktuelle Studien für das Jahr 2030 der Brennstoffzellentechnologie eine große Zukunft prognostizieren? So zum Beispiel eine Studie der Unternehmensberatung Frost & Sullivan „Global Executive Analysis of the Fuel Cell Passenger Car Market, Forecast to 2030“. Die Analysten gehen von der Markteinführung von 20 Brennstoffzellenautos in den nächsten Jahren aus, die das Wachstum im globalen Markt für Brennstoffzellen­fahrzeuge (FCEV) festigen. Weitere Prognose: Anstieg der Anzahl von Wasserstofftankstellen von 261 im Jahr 2016 auf rund 7.500 im Jahr 2030.

…Daimler mit der Volocopter GmbH an der Mobilität in der dritten Dimension arbeitet? Mit der Beteiligung am Start-up-Unternehmen Volocopter GmbH unterstützt die Innovationsschmiede des Konzerns, Lab1886, die Entwicklung innovativer Mobilitätsprodukte und Services in einer neuen Dimension. Volocopter will die vertikale, urbane Mobilität mit dem innovativen Urban Air Taxi Volocopter für jedermann ermöglichen.

…sich die Mitgliederanzahl der weltweit branchenübergreifend agierenden Initiative „ Hydrogen Council “ innerhalb eines Jahres quasi verdoppelt hat? Seit Anfang 2017 agiert der Hydrogen Council als globale Initiative führender Energie-, Transport- und Industrieunternehmen mit einer gemeinsamen Vision und dem langfristigen Ziel, mithilfe von Wasserstoff die Energiewende voranzutreiben. Gerade hat der Council elf neue Mitglieder aus Asien, Nordamerika und Europa begrüßt.

…das Projekt „Autostack-Industrie“ die Brennstoffzellen-Serienfertigung in Deutschland vorbereitet? Mit einer wegweisenden Initiative will die deutsche Automobil‐ und Zulieferindustrie bis 2020 die Voraussetzungen für die kommerzielle Einführung von Brennstoffzellen­fahrzeugen in Deutschland und Europa schaffen: Im Projekt „Autostack-Industrie“ arbeiten elf Partner gemeinsam daran, den Kern der Brennstoffzellen-Technologie, den Brennstoffzellenstack, zur industriellen Reife zu bringen. Ziel ist es, eine wettbewerbsfähige Serienproduktion von Brennstoffzellen zu entwickeln und vorzubereiten, die die hohen Qualitätsanforderungen der deutschen Autoindustrie berücksichtigt. „Die emissionsfreien Brennstoffzellen-Antriebe sind ideal für Reiselimousinen, Lieferfahrzeuge und Stadtbusse“, sagt Werner Tillmetz, Vorstand des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und Leiter des Geschäftsbereichs Elektrochemische Energietechnologien. „Allerdings steckt die dafür notwendige Industrialisierung der Technologie in einem frühen Stadium. Mit dem Projekt ‚Autostack-Industrie‘ soll nun durch den Aufbau einer schlagkräftigen nationalen Zulieferindustrie die Basis zur Erreichung der Kosten und Qualitätsziele geschaffen werden.“

…die Well-to-Wheel-Bilanz von Brennstoffzellenfahrzeugen weitaus besser ist als ihr Ruf? Die Brennstoffzelle hat heute schon einen etwa doppelt so hohen Wirkungsgrad wie ein Verbrennungsmotor. Er liegt je nach Betrieb bei bis zu 65 Prozent. Die Gesamtenergiebilanz ist entsprechend deutlich besser. Bei der Brennstoffzelle handelt es sich um einen Energiewandler – sie wandelt Wasserstoff zu elektrischem Strom. Deshalb kann ein solches System nie genauso effizient sein wie eine Batterie. Diese Schwäche ist jedoch gleichzeitig auch eine Stärke: Die Abwärme des Brennstoffzellensystems kann zusätzlich für die Beheizung der Fahrzeuge genutzt werden. Als transportabler Speicher für große Energiemengen ist Wasserstoff zudem unschlagbar.

Das Vorserienmodell des Mercedes-Benz GLC F-CELL: Erstes Elektrofahrzeug mit Brennstoffzellen- und Batterieantrieb
 

  • Nächster Meilenstein auf dem Weg zum emissionsfreien Fahren

  • Intelligentes Zusammenspiel zwischen Batterie und Brennstoffzelle

  • Alltagstauglicher elektrischer Begleiter für die Langstrecke

  • Ca. 147 kW Leistung für Dynamik und lokal emissionsfreien Fahrspaß


Mit den Vorserienfahrzeugen des GLC F-CELL kommt weltweit erstmalig in einem Elektromobil mit Brennstoffzelle eine Lithium-Ionen-Batterie als zusätzliche Energiequelle zum Einsatz, die extern, via Plug-in-Technologie, geladen werden kann. In einem intelligenten Zusammenspiel treiben die beiden Energiequellen den Elektromotor an und bieten lokal emissionsfreies Fahrvergnügen. Die hohe Reichweite, kurze Betankungszeiten, eine Leistung von ca. 147 kW (200 PS) und die neueste Generation an Assistenzsystemen mit antriebsspezifischen Features belegen, dass der GLC F-CELL ein voll alltagstaugliches und familienfreundliches Elektrofahrzeug wird.

Für die Weltneuheit haben die Mercedes-Benz Ingenieure in enger Kooperation mit den Partnern des Daimler Kompetenznetzwerks ein komplett neues Brennstoffzellensystem entwickelt. Gegenüber der bereits seit 2010 in Kundenhand befindlichen B-Klasse F-CELL (Kraftstoffverbrauch: 0,97 kg H₂/100 km, CO₂-Emissionen kombiniert: 0 g/km) bietet das gesamte Antriebssystem rund 40 Prozent mehr Leistung. Das Brennstoffzellensystem ist rund 30 Prozent kompakter als bisher, kann erstmals vollständig im Motorraum untergebracht werden und wird wie ein konventioneller Motor an den bekannten Aufhängungspunkten montiert. Zudem wurde der Einsatz von Platin in der Brennstoffzelle um 90 Prozent reduziert. So werden Ressourcen geschont und Systemkosten verringert – ohne Abstriche bei der Leistungsfähigkeit.

Die Lithium-Ionen-Batterie der Vorserienfahrzeuge verfügt über eine Bruttokapazität von 13,8 kWh und dient zusätzlich als Energiequelle für den Elektromotor. Erstmals lässt sie sich auch extern per Plug-in-Technologie aufladen. Eine intelligente Betriebsstrategie in Kombination mit dem Brennstoffzellen- und Batteriesystem bietet ein Maximum an Effizienz und Komfort. Ebenso wie der Antriebsmotor ist der leistungsstarke Akkumulator platzsparend im Heck des SUV untergebracht. Über den 7,2-kW-Onboard-Lader kann er an einer haushaltsüblichen Steckdose, einer Wallbox oder einer öffentlichen Ladestation bequem aufgeladen werden. Die Ladezeit beträgt bei Ausnutzung der gesamten Leistung ca. 1,5 Stunden.

Zwei karbonfaserummantelte Tanks, die im Fahrzeugboden verbaut sind, fassen circa 4,4 kg Wasserstoff. Dank der weltweit standardisierten 700‑bar-Tanktechnologie ist der Wasserstoffvorrat innerhalb von nur drei Minuten aufgefüllt. Damit unterscheidet sich der Tankvorgang zeitlich nicht von dem eines Autos mit Verbrennungsmotor.

Als Antrieb haben die beim TecDay präsentierten F-CELL Vorserienfahrzeuge eine Asynchronmaschine mit einer Leistung von ca. 147 kW (200 PS) und einem Drehmoment von ca. 350 Nm. Weil der Elektroantrieb keine Kardanwelle benötigt, entsteht Raum für einen der beiden Wasserstofftanks; der zweite Tank ist unter der Rücksitzbank verbaut.

Abgestimmt: Betriebsstrategie mit einzigartiger Kombinationsvielfalt  

Wie der Plug-in-Hybrid des GLC verfügt die Brennstoffzellenvariante über verschiedene Betriebsarten und Fahrprogramme. Zu den Fahrprogrammen des GLC F-CELL werden ECO, COMFORT und SPORT gehören. ECO bedeutet ein auf geringen Verbrauch optimiertes Fahrzeugverhalten. COMFORT bietet nicht nur eine komfortable Abstimmung, sondern sorgt auch für ideale Klimatisierung. Im Modus SPORT wird der Hybrid-Antriebsstrang sportlich ausgelegt.

Während die Fahrprogramme das Verhalten des Autos und somit das Fahrerlebnis verändern, beeinflussen die Betriebsarten das Zusammenspiel zwischen Brennstoffzelle und Hochvoltbatterie. Die Kombination der Fahrprogramme mit den Betriebsarten wird erstmals in dieser Form in einem Brennstoffzellenfahrzeug gezeigt.

Vier Betriebsmodi HYBRID – F-CELL – BATTERY – CHARGE

Der innovative Plug-in-Brennstoffzellenantrieb kombiniert die Vorzüge beider emissionsfreien Technologien und passt aufgrund seiner intelligenten Betriebsstrategie die Nutzung beider Energiequellen stets optimal an die jeweilige Betriebssituation an.

Im Betriebsmodus HYBRID zieht das Fahrzeug Leistung aus beiden Energiequellen. Leistungsspitzen deckt dabei die Batterie ab, die Brennstoffzelle wird im optimalen Wirkungsgradbereich betrieben.
Durch die intelligente Betriebsstrategie können die Eigenschaften beider Energiequellen ideal ausgenutzt werden.

Im Modus F-CELL wird der Ladezustand der Hochvoltbatterie durch die Energie der Brennstoffzelle konstant gehalten. Die Fahrt fast ausschließlich mit Wasserstoff ist der ideale Modus, wenn die elektrische Reichweite für bestimmte Fahrsituationen aufgespart werden soll.

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

Im Modus CHARGE hat das Laden der Hochvoltbatterie Priorität, beispielsweise um die Batterie vor einem Wasserstofftankvorgang für die maximale Gesamtreichweite nachzuladen. Der Modus schafft zudem Leistungsreserven für Bergfahrten oder sehr dynamisches Fahren.

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

Safety first: Mit Sicherheit unterwegs

Grundsätzlich legt Daimler bei allen seinen Fahrzeugen sehr hohe Sicherheitsmaßstäbe an. Das gilt für Fahrzeuge mit konventionellem Verbrennungsmotor ebenso wie für solche mit alternativen Antrieben. Das bedeutet, dass die Fahrzeuge sämtliche gesetzlichen Standards und Normen erfüllen. Die internen Sicherheitsanforderungen für Mercedes-Benz Fahrzeuge gehen jedoch noch einen Schritt weiter. Insbesondere die Crashanforderungen sind nach der sogenannten Real Life Safety Sicherheitsphilosophie ausgerichtet. Für die Batterie und für alle Bauteile, die Wasserstoff führen, 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 der F-CELL Vorserienfahrzeuge sind platzsparend und geschützt im Motorraum sowie im Unterboden untergebracht.

Wie alle Fahrzeuge von Mercedes-Benz sind auch die Brennstoffzellen-fahrzeuge in punkto Aktiver wie Passiver Sicherheit ein Vorbild. Ob Aktiver Abstands-Assistent DISTRONIC, Spurpaket mit Totwinkel-Assistent und Aktivem Spurhalte-Assistent, Einpark-Paket mit 360°-Kamera oder COMAND Online mit Verkehrszeichenerkennung – beim GLC F-CELL werden Sicherheit und Komfort serienmäßig an Bord sein.

Selbstbewusst: Mit den Genen eines echten Mercedes

Die GLC F-CELL Vorserienmodelle zeigen: Die hohen Erwartungen an einen Mercedes-Benz und alle Mercedes-Benz Markenwerte in puncto Komfort, Nachhaltigkeit, Sicherheit, Qualität und Design werden erfüllt. Beim Thema Ladekapazität und Insassenkomfort wird der elektrische SUV mit alltagstauglichen Eigenschaften glänzen. Lediglich eine minimale Stufe im Kofferraum wie im Plug-in-Hybrid GLC 350 e und die aufgrund der Positionierung der Wasserstofftanks leicht nach oben versetzte Rücksitzbank werden ihn unterscheiden. Der Klimakomfort wird beim GLC F-CELL sogar besser als bei konventionellen Fahrzeugen sein. Klimaautomatik mit Vorklimatisierung sowie beheizte Sitze und Spiegel zählen zum Standard. Bei kühleren Temperaturen wird das Fahrzeug energieeffizient die Abwärme der Brennstoffzelle nutzen, was die Energiebilanz des Fahrzeugs verbessert.

Das Serienfahrzeug wird wie die Vorserienmodelle an der Vorderachse mit Schraubenfedern und an der Hinterachse mit einer Ein-Kammer-Luftfederung mit integrierter automatischer Niveauregulierung ausgestattet sein. So erfolgt auch bei Beladung keine Änderung der Ein- und Ausfederwege an der Hinterachse, was für ein ausgewogenes Schwingungsverhalten mit nahezu konstanter Aufbaueigenfrequenz sorgt.

Unverkennbar: Akzente im Stil von EQ Power

Die beim TecDay gezeigten F-CELL Modelle vermitteln die aktuelle Mercedes‑Benz Designphilosophie der Sinnlichen Klarheit. Zu den Designprämissen gehören Merkmale, die den Sonderstatus allgemein und innerhalb der GLC Familie besonders betonen. Diese Designprämissen sind die formale On-Road Ausprägung und die technischen Änderungen im Exterieur und Interieur sowie das Bedien- und Anzeigenkonzept. Blaue Akzente in Kühlergrill und den Leichtmetallrädern, der Schwellerverkleidung und dem Heckstoßfänger einerseits als auch eine hochwertige Style-Folierung mit der Aufschrift F-CELL andererseits geben einen deutlich sichtbaren Hinweis auf den Brennstoffzellenantrieb. Spezifisch gestaltete Stoßfänger, vorne mit vergrößertem Lufteinlass, sowie aerodynamisch optimierte Räder im Format 20 Zoll kennzeichnen die Fahrzeuge.

Das Interieur überzeugt mit hoher Wertanmutung und fließenden Formen als neue Interpretation des modernen Luxus. Die Mittelkonsole wird geprägt durch ein fließend elegantes Zierteil in Klavierlackoptik oder mit vielseitigen modernen Holzoberflächen.

Präzise gestaltete Details und die Auswahl von authentischen Materialien durch Verwendung von offenporigem Holz als Zierteil und einem hohen Anteil an Wolle und Leinen bei den Bezugsstoffen sorgen für ein angenehmes Ambiente und tragen zum hochwertigen Gesamteindruck des Interieurs bei.

Durch das Kombiinstrument als Volldisplay mit 12,3 Zoll Diagonale wird das Cockpit aufgewertet. Informationen des COMAND Online Systems werden im 10,25 Zoll großen Zentraldisplay angezeigt. Dabei sind Menüs und Anzeigen auf den Displays auf die Funktionalität des kombinierten Brennstoffzellen-Batterie-Antriebs abgestimmt. Der neuartige Designstyle differenziert das Brennstoffzellenfahrzeug deutlich vom konventionellen GLC.

Neu im GLC F-CELL ist das Multifunktions-Touchpad mit Handschriften-erkennung. Mit dem neu entwickelten Feature können Telematik-Funktionen über Ein- und Mehrfingergesten, dem sogenannten Multitouch, gesteuert werden. Das Touchpad bietet damit eine zusätzliche, vollwertige und innovative Eingabemöglichkeit zur LINGUATRONIC in Verbindung mit COMAND Online. Darüber hinaus bietet das Touchpad auch die Möglichkeit, Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen mittels Handschrift einzugeben. Weitere Bedienmöglichkeiten bieten die Touch-Control Buttons links und rechts am Lenkrad sowie die Sprachbedienung.

Technische Daten der Vorserienfahrzeuge

CO2-Emission:

0 g/km

H2-Reichweite im Hybrid-Modus (NEFZ):

437* km

Batterieelektrische Reichweite im
Battery-Modus (NEFZ)

49 km

Motor:

Elektromotor

Batterie:

Lithium-Ionen

Brennstoffzelle:

PEM (Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle)

Nennleistung ca.:

147 kW (200 PS)

Max. Drehmoment ca.:

350 Nm

Höchstgeschwindigkeit:

160 km/h (abgeregelt)

Tankfüllung H2:

4,4 kg
(nutzbar bei SAE J2601,
2014 oder neuer)

Batteriekapazität (brutto/netto):

13,8 kWh /9,3 kWh

Länge:

4.671 mm

Breite:

2.096 mm

Höhe:

1.653 mm

Spurweite:

1.625/1.621 mm (vorne/hinten)

Radstand:

2.873 mm

*Messung in Anwesenheit des TÜV.


Das Kompetenznetzwerk: Kompetenzen bündeln, Know-how sichern

  • Der Brennstoffzellenstack entsteht bei der Mercedes-Benz Fuel Cell (MBFC) in Barnaby bei Vancouver

  • Das gesamtheitliche Brennstoffzellenaggregat und das Wasserstoff-Speichersystem hat die Daimler Tochter NuCellSys entwickelt

  • Die mit Elektroden beschichtete Membran der Brennstoffzelle kommt aus Untertürkheim, die Tanks aus Mannheim

  • Das Gesamtfahrzeug entsteht im Werk Bremen


Daimler bereitet sich momentan konsequent auf die Produktion 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 hat sich in unmittelbarer Werksnähe angesiedelt.

In Kirchheim-Nabern im Großraum Stuttgart sitzt die NuCellSys GmbH. Die 100-prozentige Tochter der Daimler AG hat das gesamtheitliche Brennstoffzellenaggregat und das Wasserstoff-Speichersystem des GLC F‑CELL entwickelt. Auf unterschiedlichsten Prüfanlagen werden die Komponenten und die Antriebseinheit harten Einzel- und Dauertest unterzogen. Hier wurden auch die ersten Fahrzeug-Prototypen gebaut, die Vorserie entstand dann im Mercedes-Benz Tech Center in Sindelfingen. Die NuCellSys ist weltweit führend in der Entwicklung von Brennstoffzellen- und Wasserstoffspeicher-Systemen für Fahrzeuganwendungen.

Das Mercedes-Benz Stammwerk Untertürkheim verantwortet die Produktion des kompletten Brennstoffzellensystems. Im Stammwerk in Stuttgart selbst laufen die Aktivitäten zur Verfahrensentwicklung für die Brennstoffzellenherstellung und Produktion. Im dortigen Fuel Cell Lab steht insbesondere die Brennstoffzellenmembranbeschichtung im Fokus der Ingenieure. Die Betriebsstätte des Stammwerks für die Brennstoffzellen-Systemmontage befindet sich am Standort Nabern, der zum Mercedes-Benz Werk Untertürkheim gehört. Dort werden alle Komponenten zu einer Einheit montiert und geprüft, bevor die Belieferung an das Fahrzeugwerk erfolgt.

Das Herzstück des Brennstoffzellensystems, der Brennstoffzellenstack, der aus ca. 400 Brennstoffzellen besteht, entsteht bei Mercedes-Benz Fuel Cell (MBFC), das in British Columbia das weltweit erste Werk ausschließlich für Produktion und Fertigungsverfahren von Brennstoffzellenstacks betreibt. Entwickelt wurde der Stack im Joint Venture mit Ford bei der benachbarten Automotive Fuel Cell Cooperation (AFCC).

Das aus karbonfaserummantelten Behältern bestehende Wasserstoff­tanksystem wird im Mercedes-Benz Werk Mannheim im auf alternative Antriebe spezialisierten Kompetenzcenter für emissionsfreie Mobilität (KEM) gefertigt. Neben der Produktion von Wasserstofftankanlagen bereitet das KEM unter anderem derzeit auch die Serienfertigung von Hochvolt-Batterie-Systemen für elektrische Stadtbusse und Transporter vor.

Die Lithium-Ionen-Batterie kommt von der 100-prozentigen Daimler Tochter ACCUMOTIVE aus Kamenz/Sachsen. Bereits seit 2012 fertigt das Unternehmen hocheffiziente Batteriesysteme für Hybrid- und Elektrofahrzeuge auf Basis der Lithium-Ionen-Technologie für Fahrzeuge der Marken Mercedes-Benz und smart sowie für Nutzfahrzeuge.

Die Fertigung der Antriebseinheit: Moderne Methoden, digital dokumentiert

  • Genau definierte und volldigitalisierte Prozesse

  • Antriebseinheit besteht insgesamt aus 250 Bauteilen

  • Qualitätsprüfungen sind in den Montageprozess integriert


Genau definierte und digitalisierte Prozesse, aber vollautomatisiert nur da, wo es Mensch und Produkt schützt: Das ist die Philosophie der Fertigungslinie für die Antriebseinheit der GLC F-CELL Vorserienfahrzeuge in Kirchheim-Nabern, rund 40 Kilometer südöstlich von Stuttgart. Schon bei ihrer Konzeption ab 2014 stand die Produktionsgerechte Produktgestaltung (PPG) im Fokus. Ein wesentlicher Faktor dabei war auch, die Geometrien der Bauteile so auszulegen, dass alle Prüfpunkte, etwa Leitungsverschraubungen, gut zugänglich sind.

Das neue Brennstoffzellensystem ist rund 30 Prozent kleiner als sein Vorgänger und passt aufgrund seiner kompakten Abmessungen erstmals vollständig in konventionelle Motorräume. Das hat auch Vorteile bei der Montage der Antriebseinheit, die inklusive Brennstoffzellenstack, Kühl-, Kraftstoff- und Abgassystemen sowie der Elektronik insgesamt aus 250 Teilen besteht: Für die Produktion wird ein Hängeförder-System genutzt, das auch in der Motorenmontage im Werk Untertürkheim Anwendung findet. Die Brennstoffzellen-Systemmontage erfolgt am Standort Kirchheim-Nabern, der zum Mercedes-Benz Werk Untertürkheim gehört und bereits seit 2017 die Antriebssysteme der Vorserienfahrzeuge produziert. Das Fördersystem musste für den alternativen Antrieb nur geringfügig angepasst werden, im Wesentlichen durch einen Adapter zur Aufnahme der Aggregate.

Der Monteur kann die Antriebseinheit am Fördersystem so drehen, dass die jeweiligen Montagepunkte ergonomisch zugänglich sind. Für jeden Arbeitsschritt erhält der Monteur über einen Bildschirm an der jeweiligen Arbeitsstation eine digitale, visuelle Anweisung. Diese wird in Echtzeit aktualisiert, denn zur Montage werden über WLAN verlinkte Werkzeuge verwendet. Ist zum Beispiel eine Verschraubung mit dem vorgeschriebenen Drehmoment erfolgt, wechselt die Markierung der Schraube auf dem Bildschirm zu grün. Gleichzeitig wird der Montageschritt dokumentiert und archiviert.

Das gleiche gilt für die in den Montageprozess integrierten Qualitätsprüfungen. Dazu gehören Dichtigkeitstests der Wasserstoff-, Luft- und Kühlmittel­kreisläufe. Auch hier wurde auf eine prüfgerechte Produktgestaltung geachtet und zum Beispiel durch integrierte Leitungsführungen auf unnötige Schnittstellen verzichtet. Geprüft wird mit einem Wasserstoffgemisch, sodass auch noch potenziell auftretende Leckagen im ppm-Bereich (Teile pro Million) sicher detektiert werden können.

Safety first

Die Prüfung der elektrischen Isolierungen und Widerstände, ausgelegt auf die Arbeitsspannung von 400 Volt, erfolgt als Hochvolt-Test mit 2.150 Volt. Um die Mitarbeiter zu schützen, wird die Hochspannung erst ausgelöst, wenn ein Laserscanner zweifelsfrei festgestellt hat, dass sich kein Mensch im Umfeld der Antriebseinheit befindet. Zum Schutz der Komponenten vor elektrostatischer Entladung (ESD) ist der gesamte Arbeitsbereich der Montage mit Hilfe einer Bodenbeschichtung gegen elektrostatische Entladung geschützt.

Am Ende des Produktionsprozesses steht ein Probelauf über das gesamte dynamische Leistungsspektrum der Antriebseinheit. Auch dieser wird akribisch elektronisch dokumentiert – und der dabei erzeugte Strom übrigens ins Netz eingespeist. Danach erfolgt der Versand der Brennstoffzellensysteme per Lkw nach Bremen, wo gemeinsam mit den Batterien aus Kamenz (Sachsen) und den Tanks aus Mannheim (Baden-Württemberg) die Fahrzeug-Endmontage erfolgt.

Aus- und Weiterbildung für den Antrieb von morgen

Die Elektrifizierung des Antriebs stellt die Mitarbeiter vor neue Herausforderungen. Eine solide Ausbildung und entsprechende Erfahrung sind für die Produktqualität wesentlich. Darüber hinaus werden derzeit Qualifikationen wie produktspezifische Kenntnisse aus Montageversuchen und Prototypenbau, Umgang mit Hochvolt-Komponenten und elektrostatisch sensitiven Komponenten angeboten.

Der Weg in die Serie: Simulation, Prüfstände, Straßenerprobung 

 

  • Zunächst elektronische Simulationen und virtuelle Crashversuche, Aerodynamikuntersuchungen und Fahrwerkserprobungen

  • Umfangreiche Prüfungen umfassen Wintererprobungen in Nordschweden, Sommererprobungen in Spanien und Dauerläufe

  • Zusätzlich spezielle Tests für elektrischen Antrieb, die Brennstoffzelle und das Zusammenspiel aller Antriebskomponenten


Intensive Funktions- und Dauerbelastungstests einzelner Komponenten und später auch der kompletten Versuchsfahrzeuge auf einer Vielzahl von Prüfständen beschleunigen die Entwicklung. Eine entscheidende Rolle beim GLC F-CELL spielt das Brennstoffzellen-Kompetenzzentrum Kirchheim-Nabern östlich von Stuttgart.

Zu den Prüfständen in Nabern gehören fünf Klimakammern, die Temperaturen von -40°C bis +85°C Celsius ermöglichen. Einige Prüfstände besitzen eine Neigungseinrichtung, das Antriebsaggregat kann hier in beiden Achsen, auch verschränkt, um 19° geneigt werden. Abgesichert wird so beispielweise die uneingeschränkte Kaltstartfähigkeit des Brennstoffzellensystems.

Auf anderen Klimaprüfständen laufen verschiedene Fahrzyklen, aber auch Verbrauchsmessungen unter den unterschiedlichsten Klimabedingungen. Außerdem wird auf den Prüfständen die Systemsoftware entwickelt. Einige Systeme fuhren so rund drei Millionen Kilometer, ohne auch nur einmal tatsächlich auf einer Straße gewesen zu sein. Am Ende der Entwicklung stand ein halbjähriger Dauerlauf, der trotz zahlreicher Stadtverkehr-typischer Phasen einschließlich Start-Stopp mit 85 km/h Durchschnittsgeschwindigkeit absolviert wurde.

Die Fahrwiderstände werden auf den Prüfständen mit Hilfe von Generatoren simuliert. Der von der Brennstoffzelle erzeugte Strom wird dabei ins werkseigene Netz eingespeist, bislang waren es rund 400 MWh. Die Brennstoffzellen-Experten verbrauchten im Rahmen der Entwicklungstests jedes Jahr rund 70 Tonnen Wasserstoff. Als „Abgas“ wurde dabei ausschließlich Wasserdampf emittiert.

Auch das im November 2016 als modernstes Crashtest-Zentrum der Welt eröffnete Technologiezentrum Fahrzeugsicherheit (TFS) bietet ganz neue Möglichkeiten, etwa bei der Erprobung von Fahrzeugen mit alternativen Antrieben, Fahrzeug-Fahrzeug-Tests oder bei der Auslegung von Assistenzsystemen und PRE-SAFE®. In den Windkanälen im Mercedes-Benz Technology Center Sindelfingen bekam der GLC F-CELL seinen aerodynamischen Feinschliff: Hier lassen sich sogar extremste Wetterereignisse nach drinnen verlegen. Temperaturen von minus 40 bis plus 60 Grad Celsius, Orkane mit Windgeschwindigkeiten bis 265 km/h, tropische Regengüsse und heftige Schneestürme gehören zum Standardprogramm der Versuchsingenieure.

Nachdem die ersten Prototypen fahrbereit waren, begann die Sommer- und Winterfahr-Erprobung des GLC F-CELL. Gefahren wurde beispielsweise auf Testgeländen in Spanien (IDIADA in der Nähe von Barcelona), Schweden (Arjeplog) und Deutschland (Boxberg). Die Straßenerprobung führte die Testteams auch in die Sierra Nevada (Spanien) und in die heimischen Mittelgebirge Schwäbische Alb und Schwarzwald. Zum Versuchsprogramm gehören über 500 Einzeltests, neben Standardprogrammen für alle Fahrzeuge auch spezielle für den elektrischen Antrieb, die Brennstoffzelle und das Zusammenspiel aller Antriebskomponenten. Zu den besonderen Dauerläufen gehören auch der so genannte Taxi-Test, der Stadtfahrten mit häufigen Standpausen abbildet, sowie ein Vielfahrer-Zyklus, bei dem hohe tägliche Fahrleistungen im Vordergrund stehen.

Heiß auf Eis: Die letzte Wintererprobung der F-CELL Vorserie

Seit Jahrzehnten testet das Unternehmen jedes neue Modell unweit des Polarkreises unter Extrembedingungen – bei eisigen Temperaturen von bis zu minus 35 Grad Celsius, schneebedeckten Straßen und auf dem blanken Eis zugefrorener Seen. Hierzu hat Mercedes-Benz im kleinen nordschwedischen Ort Arjeplog in Lappland ein Testzentrum eingerichtet. Neben der Straßenerprobung im hohen Norden wird hier auf speziell eingerichteten Prüfstrecken getestet. Fordernde Hügelauffahrten mit bis zu 20 Prozent Steigung, Teststrecken mit unterschiedlichen Reibbeiwerten, Handlingparcours und Kreisbahnen auf dem nahezu blanken Eis des zugefrorenen Sees bilden maximale Anforderungen an die Antriebs- und Regelsysteme.

Neue Herausforderungen bei einem Elektrofahrzeug sind beispielsweise die Leistungsabgabe des Elektromotors beim Kaltstart und mit durchgekühlter Batterie, das Kaltstartverhalten einer Brennstoffzelle (Stack), die Reichweite im Kundenfahrbetrieb, das Handling von Ladekabeln und Tankrüssel, die Vorklimatisierung und die Betriebsstrategie samt Rekuperation. Hinzu kommen die besondere Abstimmung der Fahrdynamik und des ESP® Systems.

Neben dem Zusammenspiel zwischen Brennstoffzelle und Hochvoltbatterie interessiert beim GLC F-CELL unter anderem, wie sich die karbonfaserummantelten Wasserstofftanks bewähren und wie die Ventile bei Kälte schalten.

Das Tanken und Laden: Das Netz an Wasserstoff- und Elektrotankstellen wird dichter

  • Handlungsplan von H2 MOBILITY: 100 Wasserstofftankstellen in Deutschland bis Ende 2018, 400 Stationen bis 2023

  • Ähnliche Infrastrukturprojekte auf in Europa und international

  • Neue Mercedes-Benz Wallbox erleichtert das elektrische Aufladen zuhause


Mit der Gründung des branchenübergreifenden Gemeinschafts­unternehmens H 2 MOBILITY Deutschland GmbH & Co.KG haben die sechs Industrieunternehmen Air Liquide, Daimler, Linde, OMV, Shell und Total im Jahr 2015 die Weichen für den stufenweisen Ausbau des bundesweiten Wasserstoff (H2)-Tankstellennetzes auf bis zu 400 Stationen bis 2023 gestellt. Seit der Gründung des branchenübergreifenden Gemeinschaftsunternehmens wächst das deutsche H2-Tankstellennetz mit zunehmendem Tempo: Am 5. März 2018 wurde mit der Total Tankstelle in Ingolstadt bereits die 45. deutsche Wasserstofftankstelle in Betrieb genommen – nur knapp zwei Wochen zuvor ging eine weitere Station in Wendlingen, nahe Stuttgart, offiziell in Betrieb. In den EU-Nachbarländern wie z.B. Dänemark, England, Norwegen, Frankreich, den Niederlanden und Belgien zeichnet sich ebenfalls der Aufbau eines öffentlich zugänglichen Wasserstofftankstellennetzes ab.

Ähnliche Infrastrukturprojekte werden zudem auch international vorangetrieben. So setzen insbesondere Japan, aber auch die USA und Korea auf einen wachsenden Markt für Elektrofahrzeuge mit Brennstoffzelle. In Japan sind heute bereits rund 100 Stationen in Betrieb oder im Bau – Tendenz steigend.

Die neue Mercedes-Benz Wallbox

Mit den zur IAA präsentierten GLC-FELL Vorserienfahrzeugen kommt weltweit erstmalig in einem Elektromobil mit Brennstoffzelle eine Lithium-Ionen-Batterie als zusätzliche Energiequelle zum Einsatz, die extern, via Plug-in-Technologie, geladen werden kann. Die Möglichkeiten, diese mit Energie zu versorgen, sind sehr vielfältig: Ein Großteil der Ladevorgänge wird dabei zu Hause stattfinden. Mit einer Wallbox ist dies nicht nur komfortabel, sondern auch schnell, denn die Wallbox erlaubt das Laden mit bis zu 22 kW. Über den 7,2-kW-Onboard-Lader kann die Batterie der GLC F‑CELL Vorserienmodelle bei Ausnutzung der gesamten Leistung innerhalb ca. 1,5 Stunden vollgeladen werden.

Erstmals ermöglicht die Mercedes-Benz Wallbox auch die Steuerung verschiedener Funktionen über das Smartphone. So zum Beispiel die Ladesteuerung, Nutzerverwaltung und Verbrauchsübersicht. Die neue Generation Heimladestation von Mercedes-Benz bekommt zudem ein noch eleganteres Gehäusedesign mit Kabelmanagement. Sie wird ab Sommer 2018 für Kunden in Europa erhältlich sein – mehr als 40 weitere Märkte folgen anschließend. Kunden haben die Wahl zwischen drei Versionen: die Basisvariante Wallbox Home, die internetfähige Wallbox Advanced sowie die Wallbox Twin für das gleichzeitige Laden von zwei Fahrzeugen.

Kooperation zu nicht mobilen Brennstoffzellensystemen

  • Kompakte Bauweise der Brennstoffzellensysteme sorgt für Flexibilität

  • CO2-freie Energieversorgungssysteme für Rechenzentren bereits in Pilotphase

  • Automobile Brennstoffzellen beschleunigen die Energiewende


30 Prozent kleiner, 40 Prozent leistungsfähiger und mit Abmessungen, die die Unterbringung im Motorraum von Mercedes-Benz Fahrzeugen erlaubt, sind die neuen Brennstoffzellensysteme flexibler als je zuvor. Das gilt auch für Anwendungen außerhalb des Automobils. Mit seiner hundertprozentigen Tochter NuCellSys hat Daimler Ende 2017 in Zusammenarbeit mit Mercedes-Benz Research and Development North America (MBRDNA) sowie dem Daimler Innovations Lab1886 das Anwendungsspektrum der innovativen Brennstoffzellentechnologie erweitert. Gemeinsam mit Hewlett Packard Enterprise (HPE), Power Innovations (PI) und dem National Renewable Energy Laboratory (NREL) setzt das Unternehmen automobile Brennstoffzellensysteme in stationären Energieversorgungssystemen ein. Die Partner demonstrieren damit eine nachhaltige und unabhängige Energieversorgung für Rechenzentren und beschleunigen gleichzeitig die Energiewende. Erste Systeme sind bereits in Betrieb.

Brennstoffzellen als ideale Wahl für Microgrids in Rechenzentren

Rechenzentren gehören zu den größten Energieverbrauchern in der New Economy und die Wachstumsrate des Verbrauchs ist zudem beträchtlich. Einer Studie des Natural Resources Defense Council (NRDC) zufolge, steigt der Strombedarf von Rechenzentren in den USA bis 2020 geschätzt auf 140 Milliarden Kilowattstunden Strom im Jahr, was der Jahresproduktion von circa 50 Kraftwerken und einem jährlichen CO2-Ausstoß von circa 100 Millionen Tonnen entspricht. Der steigende Energiebedarf muss durch eine nachhaltige, umweltfreundliche Energieversorgung ausgeglichen werden. Brennstoffzellen sind in diesem Bereich eine vielversprechende Technologie. Keine andere Energietechnik bietet eine so hohe Zuverlässigkeit, modulare Skalierbarkeit und all die Vorteile erneuerbarer Energien ohne die Abhängigkeit vom konventionellen Energiemarkt.

Bei einer konstanten Versorgung mit Wasserstoff produzieren Brennstoffzellensysteme kontinuierlich Strom. Ferner lassen sich Synergien bei der Kühlung nutzen: Die Ausgangstemperatur des Computerkühlmittels entspricht der Eingangstemperatur des Brennstoffzellenkühlmittels.

Wie bei Batteriesystemen beruht die Technologie auf einer elektrochemischen Reaktion, jedoch bieten Brennstoffzellen und Wasserstoff den Vorteil eines skalierbaren Energieinhalts. Die hohe Zuverlässigkeit, die niedrigen Emissionsraten, der niedrige Geräuschpegel und der drastisch reduzierte Platzbedarf machen Brennstoffzellen zur idealen Wahl für Mikronetze in Rechenzentren. In Verbindung mit ihrer modularen Skalierbarkeit, geringem Wartungsaufwand und entsprechender Kosteneffizienz erfüllen Brennstoffzellen die hohen Energiespeicheranforderungen heutiger Rechenzentren.

Ganzheitlicher Ansatz für eine CO2-freie Energieversorgung

Um bei der Nutzung erneuerbarer Energien eine 24/7 Stromversorgung von Rechenzentren zu ermöglichen, überdenken Daimler, HPE und PI die Energieerzeugung und integrieren Wasserstoffspeicher- und Brennstoffzellensysteme zur direkten Energieversorgung von Computerserver-Racks in Rechenzentren. Das neuartige Konzept eines „wasserstoffbasierten“, CO2-freien Rechenzentrums besteht aus Brennstoffzellen, Elektrolyseur, Speicher, Photovoltaik- und Windkraftanlagen. Durch die Kombination der Systeme gleichen die Partner die Instabilität und Variabilität von erneuerbaren Energiequellen aus. Die Idee: Der Grundstrombedarf des Rechenzentrums wird von Solar- und Windkraftanlagen abgedeckt. In Situationen, in denen die erzeugte Solar- und Windenergie den Bedarf des Rechenzentrums übersteigt, kann die überschüssige Energie via Elektrolyse zur Erzeugung von Wasserstoff verwendet werden. Die Energie wird somit gespeichert, anstatt die Energieerzeugung zu drosseln. Wenn der Strombedarf des Rechenzentrums die erzeugte Solar- und Windenergie übersteigt, oder sogar im Fall eines Stromausfalls, erzeugen die Brennstoffzellensysteme anhand des zuvor gespeicherten Wasserstoffs Strom.

Der Clou: Die Nutzung der automobilen Brennstoffzellensysteme trägt dazu bei, die Energieerzeugung und -versorgung von Rechenzentren zu vereinfachen und die CO2-Bilanz deutlich zu verbessern. Die traditionelle Stromversorgung macht beim Bau eines neuen Rechenzentrums circa 30‑40% der Kosten aus. Dieser neue Energieversorgungsansatz der Partner kann die Gesamtbetriebskosten künftig erheblich senken, indem er Dieselgeneratoren, zentrale unterbrechungsfreie Stromversorgungssysteme (USV), Schaltanlagen und teure Kupferleitungen überflüssig macht.

Automobile Brennstoffzellen beschleunigen die Energiewende

Der möglichst effiziente Umgang mit energetischen und stofflichen Ressourcen gilt auch für alle Komponenten in der Elektromobilität. Das Nachhaltigkeitsverständnis der Daimler AG geht dabei im Rahmen der Umsetzung von „CASE“ weit über das Produkt Auto hinaus. Daimler und seine hundertprozentige Tochter NuCellSys, Pionier und weltweit eines der führenden Unternehmen in der Entwicklung von automobilen Brennstoffzellensystemen, steuern dem innovativen Projekt mehrere Brennstoffzellensysteme bei. Diese entsprechen der neuen Technologiegeneration, die auf der letztjährigen IAA in Frankfurt in Vorserienmodellen des Mercedes-Benz GLC F-CELL vorgestellt wurde. Das Konzept, das von Lab1886, der Innovationsschmiede der Daimler AG, in enger Zusammenarbeit mit der NuCellSys und MBRDNA entwickelt wurde, eröffnet ein potenziell neues Geschäftsfeld im Bereich der stationären Energieerzeugung. Entwickelt für den anspruchsvollen Einsatz im Automobil, erfüllen die Mercedes-Benz Brennstoffzellensysteme höchste Sicherheits- und Qualitätsanforderungen und eignen sich dadurch ideal zur Integration in moderne Rechenzentren.

Die Partner präsentierten ihre ersten Projektergebnisse in Form eines Prototypensystems auf der letztjährigen SuperComputing Conference in Denver.

Das Projekt ist dieses Jahr in die Pilotphase gestartet. Daimler, HPE und PI arbeiten dazu mit dem National Renewable Energy Lab (NREL) zusammen.

Das Glossar: Die wichtigsten Fachbegriffe

 Anode: Negativ geladene Elektrode (in der Brennstoffzelle auf der Wasserstoffseite). Von der Anode fließen die Elektronen zum Verbraucher.

Brennstoffzelle: besonderes galvanisches Element, in dem aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff Strom erzeugt wird. Eine Brennstoffzelle besteht aus Elektroden, die durch eine Membran oder Elektrolyt (Ionenleiter) voneinander getrennt sind. Die Brennstoffzelle erzeugt elektrischen Strom und Wärme. Für die Anwendung in Automobilen eignet sich aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und ihres hohen Wirkungsgrades insbesondere die PEM-Brennstoffzelle. Sie hat eine Kunststoff-Membran als Elektrolyt (PEM = Polymer Electrolyte Membrane), die für Protonen leitfähig ist. Ihre Arbeitstemperatur liegt bei 80 Grad Celsius.

 Brennstoffzellen-Stapel (engl.: Fuel Cell Stack): Mehrere Brennstoffzellen, die zur Erhöhung der elektrischen Spannung in Reihe geschaltet und in Sandwichbauweise zusammengesetzt sind.

 Druckwasserstoff-Speicherung: Methode der Speicherung von Wasserstoff als Gas bei Umgebungstemperatur unter einem Druck von bis zu 700 bar (CGH2 = Compressed Gaseous Hydrogen).

Elektrolyse: Elektrochemische Aufspaltung flüssiger Verbindungen mittels elektrischen Stroms (Beispiel: Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff).

Elektrolyt: Medium für den Ionentransport, das in der Brennstoffzelle zusätzlich die reagierenden Stoffe räumlich voneinander trennt. Bei der PEM-Brennstoffzelle wird eine spezielle Kunststofffolie, eine Polymer-Membran, als Elektrolyt eingesetzt (PEM = Polymer Electrolyte Membrane).

Elektron: Negativ geladenes Elementarteilchen. Wandernde Elektronen sind elektrischer Strom.

Ion: Positiv (Kation) oder negativ (Anion) geladenes Teilchen.

Kathode: Positiv geladene Elektrode (in der Brennstoffzelle auf der Sauerstoffseite). Hier reagieren die Elektronen mit dem Sauerstoff und den Wasserstoff-Ionen zu Wasser.

Lithium-Ionen-Batterie : elektrochemische, wiederaufladbare Spannungsquelle auf der Basis von Lithium. Vorteile von Lithium-Ionen-Akkus sind ihre hohe Energiedichte bei relativ geringem Gewicht, ihre Unempfindlichkeit gegenüber dem so genannten Memory-Effekt und die geringen Selbstentladung.

Protonen: Positiv geladene Wasserstoff-Ionen.

Wasserstoff (H): Kleinstes und leichtestes Element des Periodensystems. Wasserstoff besteht aus einem negativ geladenen Elektron und einem positiv geladenen Proton. Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum, doch tritt er wegen seiner Reaktionsfreudigkeit fast ausschließlich in gebundener Form auf. Beispiele sind Wasser und Kohlenwasserstoffe wie Erdgas oder Erdöl. In freiem Zustand kommt Wasserstoff nur spurenweise in der Atmosphäre und in Vulkangasen vor. Wasserstoff ist ein farb-, geruch- und geschmackloses Gas.

Wasserstoff-Gewinnung: Wasserstoff kann beispielsweise durch Vergärung von Biomasse oder Elektrolyse von Wasser hergestellt werden. Heute gewinnt man den Energieträger noch hauptsächlich aus fossilen Brennstoffen, vor allem aus Erdgas (durch Dampfreformierung unter hohem Druck).


Die Mercedes-Benz Österreich GmbH

Die Mercedes-Benz Österreich GmbH ist eine 100-Prozent-Tochter der Daimler AG. Der Sitz des Unternehmens ist in Salzburg. Mercedes-Benz Österreich ist Generalimporteur der eingetragenen Daimler-Marken Mercedes-Benz und smart bei Pkw sowie der Marken Mercedes-Benz Nutzfahrzeuge, Unimog und FUSO. Das Unternehmen koordiniert mit rund 170 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern die Vertriebs-, Marketing- Service- und Presseaktivitäten in Österreich. Der Vertrieb erfolgt über das autorisierte Händlernetz und die von den Händlern betriebenen Vertriebsstandorte. Die Servicearbeiten werden von den autorisierten Werkstätten durchgeführt. Im Jahr 2017 wurden in Österreich 16.522 Mercedes-Benz PKW (inkl. V-Klasse), 5.749 Transporter (exkl. V-Klasse), 1.311 Mercedes-Benz LKW und 1.597 smart zugelassen.

Mercedes-Benz Financial Services Austria GmbH (MBFS), ein Tochterunternehmen der Daimler Financial Services AG, dem Finanzdienstleistungsunternehmen der Daimler AG bietet mit Leasing, Versicherungen und Service & Wartung alle Bausteine für ein sorgenfreies Fahren an. Erweitert werden die innovativen Mobilitätsdienstleistungen unter der Marke Daimler Fleet Management für den Flottenbereich.

Seit 1. Oktober 2015 bietet die Mercedes-Benz Bank GmbH österreichweit seinen Kunden und dem autorisierten Fahrzeughandel Kreditprodukte für alle Fahrzeugsparten des Daimler Konzerns an. Bereits heute wird rund jedes dritte MB Fahrzeug im Markt über die Mercedes-Benz Bank und die Mercedes-Benz Financial Services GmbH finanziert.

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Der Mercedes-Benz GLC F-CELL
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Hinter den Kulissen der Brennstoffzellen-Mobilität
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Intelligente Betriebsstrategie mit einzigartiger Kombinationsvielfalt
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Daimler überträgt seine Fahrzeug-Brennstoffzellentechnologie auf stationäre Energieanlagen: Nachhaltige und unabhängige Energieversorgung für Datenzentren
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Exklusive Einblicke in die Entwicklung und Erprobung des GLC F-CELL: Die nächste Generation Brennstoffzellenfahrzeuge von Mercedes-Benz auf dem Weg zur Serienreife
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Exklusive Einblicke in die Entwicklung und Erprobung des GLC F-CELL: Die nächste Generation Brennstoffzellenfahrzeuge von Mercedes-Benz auf dem Weg zur Serienreife
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Ansprechpartner

Mag. Bernhard Bauer 
Unternehmenssprecher Mercedes-Benz Österreich
 
Mercedes-Benz Österreich GmbH
Fasaneriestraße 35
5020 Salzburg
Tel.: (+43) 662 / 4478-216
E-Mail: mboe-pr@daimler.com

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Der Mercedes-Benz GLC F-CELL

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