Fängt im Jahr 2015 die Autozukunft an?

08.07.2014 |  Von  |  Allgemein, Auto, Neuwagen
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Fängt im Jahr 2015 die Autozukunft an?
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Toyota will mit dem Brennstoffzellen-Auto den Markt revolutionieren, und wenn die Techniker richtig liegen, beginnt die mobile Zukunft hinsichtlich der Antriebstechnik bereits im Jahr 2015. Dann, so ist es zumindest geplant, will Toyota mit seiner revolutionären Idee eines Wasserstofffahrzeugs – in der mehr als 20 Jahre intensive Forschung steckt – die Serienreife erlangt haben.

Die Japaner von Toyota wollen sich nicht, wie beispielsweise Hyundai, mit Kleinserien begnügen, sondern ab 2015 im grossen Stil den Automarkt in Japan, Europa und den USA aufrollen. Der Startschuss soll in Japan fallen, und zwar im April 2015, also in weniger als einem Jahr. Sogar der Preis für die Revolution auf vier Rädern steht bereits fest – zumindest was den japanischen Markt angeht. Sieben Millionen Yen, das entspricht knapp 60.000 Franken, wird der Wasserstoffflitzer im Land des Lächelns kosten – was sicherlich das eine oder andere Lächeln gefrieren lassen wird. Preise für die Märkte in Europa und in den USA wurden bisher jedoch noch nicht genannt, aber gewaltig werden sie sich sicherlich nicht vom japanischen Markt unterscheiden.






Toyota FCV – Genfer Autosalon 2014 (Bild: Zavatskiy Aleksandr / Shutterstock.com)

Toyota FCV – Genfer Autosalon 2014 (Bild: Zavatskiy Aleksandr / Shutterstock.com)

20 Jahre der Forschung auf einen kurzen Namen gebracht: Fuel Cell Vehicle (FCV)




Nach eigenen Konzernabgaben forscht Toyota bereits rund 20 Jahre lang in Richtung der Brennstoffzellentechnik. Und nun endlich ist in Japan der serienreife Durchbruch gelungen, der dem Unternehmen kurzfristig ein Alleinstellungsmerkmal auf dem Automarkt bescheren könnte. Das System ist dabei so simpel wie zugleich kompliziert. Das neue Antriebssystem von Toyota basiert auf Hochdruck-Wasserstofftanks sowie den Brennstoffzellen-Stacks. Im Rahmen einer chemischen Reaktion zwischen Wasser und Sauerstoff wird dabei in den Brennstoffzellen Elektrizität produziert. Am Ende des Kfz, also dem Auspuff, entweicht durch die Technologie jedoch kein schadstoffhaltiger Qualm mehr, der Mensch und Umwelt nachhaltig schädigt, sondern nur noch reiner Wasserdampf. Wie beim Dampfkochtopf.




Elektrizität? Wer den Begriff im Zusammenhang mit einem Wagen denkt, dem schiesst sofort „geringe Reichweite“ durch den Kopf! Doch Toyota beruhigt den interessierten Markt und verkündet, die eigenen Limousinen, die mit der neuen Technologie betrieben werden, würden den Fahrzeugen, die von konventionellen Motoren angetrieben werden, hinsichtlich Fahrleistungen und Reichweiten nicht nachstehen.

Der grundlegende Unterschied im Vergleich zwischen E-Auto und Fuel Cell Vehicle (FCV) liegt demnach darin, dass der gemeinsame Nenner mit dem E-Mobil zwar die Elektrizität ist, mit der das Kfz betrieben wird, aber der „Strom“ nicht aus dem Akku oder einer Steckdose kommt. Das System basiert auf einer „On-Board-Produktion“ des Stroms, welchen das Fahrzeug zur Fortbewegung benötigt. Die elektrische Energie wird „frisch“ im Fahrzeug produziert. 500 Kilometer, so Toyota, soll der Aktionsradius des Fuel Cell Vehicle (FCV) aus Japan betragen. Hat man diese Grenze erreicht, benötigt man als Besitzer des Fahrzeugs eine sogenannte Wasserstoff-Tankstelle. Dort wird der Pkw in rund drei Minuten versorgt und kann dann wieder rund 500 Kilometer zurücklegen.

Das klingt vom Grundprinzip her schon weit interessanter als die mehreren Stunden Ladezeit beim klassischen E-Auto, mit dem man dann maximal rund 130 Kilometer fahren kann, bevor es wieder für einige Stunden ausser Gefecht gesetzt ist. Problematisch wird es erst beim Tankstellennetz. In der gesamten Schweiz gibt es erst eine Tankstelle für Wasserstoff, und zwar in Fällanden im Kanton Zürich. Zwei weitere Tankstellen sind aktuell in Planung, aber das ist natürlich weit entfernt von einem gut ausgebauten Netzwerk an Tankstellen.

Toyota FCV – Seitenansicht (Bild: Darren Brode / Shutterstock.com)

Toyota FCV – Seitenansicht (Bild: Darren Brode / Shutterstock.com)

Was muss man sich unter dem Fuel Cell Vehicle (FCV) weiter vorstellen?

Beim Wasserstoff handelt es sich um ein chemisches Element, welches auch noch den Vorteil hat, dass es am häufigsten vorkommt. Dadurch ist es kein Rohstoff, über den man nur – wie beispielsweise über Öl – in begrenzter Menge verfügen kann. In den Produktionsverfahren der chemischen Industrie entsteht fortwährend Wasserstoff als „Abfallprodukt“, Koppelprodukt oder Nebenprodukt. Darüber würde sich gerade die chemische Industrie einen weiteren Absatzmarkt erschliessen, denn wie der deutsche Technologiekonzern Linde mitteilt, würde alleine der in Deutschland in der chemischen Industrie produzierte Wasserstoff ein Grössenvolumen einnehmen, mit dem sich bequem rund 750’000 Pkw mit Wasserstoff-Brennzellen betreiben liessen.






Arbeitsprinzip von Toyota FCV (Bild: Kobby Dagan / Shutterstock.com)

Arbeitsprinzip von Toyota FCV (Bild: Kobby Dagan / Shutterstock.com)





Dabei ist das Grundmodell der Wirkungsweise recht einfach – nur die technische Umsetzung auf den Fahrzeugsektor recht kompliziert. Über den Weg der normalen Elektrolyse spaltet man das Wasser über den Einfluss von Elektrizität in Sauerstoff und Wasserstoff. Gerade der Wasserstoff ist im chemischen Bereich bekannt dafür, dass er sehr „reaktionsfreudig“ ist. In der sogenannten Brennstoffzelle sorgen der Sauerstoff und der Wasserstoff dafür, dass an einer Membran eine „kalte Verbrennung“ stattfindet, die wiederum die Elektrizität erzeugt. Im Zuge der „kalten Verbrennung“ entstehen Wärme als Abfallprodukt und Abgase in Form von Wasserstoff. Über die Brennstoffzelle wird dann Elektrizität erzeugt, die den E-Motor antreibt.

Wie kann man genügend Wasserstoff produzieren, um alle Fahrzeuge weltweit damit zu befeuern? Experten sind sich weltweit sicher, dass die neue Technologie als zentrale Variante dabei anzusehen ist, die Umweltprobleme, welche durch den weltweit steigenden Fahrzeugverkehr entstehen, zu lösen. Und doch werden neue Probleme aufgeworfen: Wie ist man in der Lage, – ohne den Einsatz fossiler Brennstoffe – ausreichend Wasserstoff zu produzieren, um alle Pkw zu versorgen? Und wann wäre man in der Lage, weltweit ein umfangreiches Tankstellennetz zur Verfügung zu stellen? Und wie kann man die Preise für die Brennstoffzellen-Technologie, die aktuell noch sehr hoch angesiedelt sind, auf ein erträgliches Mass zurückschrauben?

Japan zeigt sich langfristig dahin gehend optimistisch; die Regierung will das Projekt aus Umweltinteresse so weit fördern, dass sich der Preis pro Pkw bis zum Jahr 2015 bei rund 18’000 Franken einpendeln soll.

 

Obertes Bild: Toyota FCV Konzept auf der North American International Auto Show 2014 (© Darren Brode / Shutterstock.com)

Über Christian Erhardt

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