Vor einigen Jahren hatten General Motors in den USA und Opel zusammen ein System entwickelt, in dem ein kleiner Verbrennungsmotor während des Fahrbetriebs die Akkus des Fahrzeugs mit Energie versorgte. Das System wurde von Toyota weiterentwickelt, wo nun statt eines Verbrenners ein Brennstoffzellenmodul für den benötigten elektrischen Ladestrom der Batterien sorgt. Als „Probanden“ nahmen sich die Ingenieure den „eCitaro“, einen Bus von Mercedes-Benz, vor. Diese neuartige Entwicklung (Toyota intern „TFCM2- F-60“ genannt) ist ein Flachmodell der zweiten Generation, das eine Leistung von 60 kW liefert. Zusammen mit der Batterie und den Wasserstofftanks kann das komplette System in das Dach der Fahrzeuge eingebaut werden, benötigt folglich keinen Platz im Fahrgastraum.
Die Vorzüge dieser Systemlösung: Im Stadtverkehr steigt die Reichweitenleistung für Solo-Busse auf etwa 400 Kilometer, für den längeren und schwereren Gelenk-Bus auf etwa 350 Kilometer. Die Brennstoffzelle dient dabei als Reichweiten-Verlängerer („Range Extender“). Als direkter Antrieb für das Vorankommen hatten/haben weder der kleine Verbrenner noch die Brennstoffzelle eine Funktion, denn ihre Gemeinsamkeit ist lediglich die Stromerzeugung für die Akkupakete. Diesen Nachladeeffekt übernimmt beim Toyota-System eben die mit Wasserstoff betriebene Brennstoffzelle. Die komplexe Technik des Systems weist zudem auf einen hohen Wirkungsgrad des Aggregats hin, inklusive geringerem Wasserstoffverbrauch. Mithilfe eines integrierten Spannungswandlers arbeitet das TFMC2 in einem Spannungsbereich zwischen 450 und 700 Volt. Es wird auch in leichten Nutzfahrzeugen, schweren Lkw, in Schiffen und großen Bussen eingesetzt werden können. Toyota arbeitet hierbei mit verschiedenen europäischen Partnern zusammen. Dieser Weg wird die Automobil-Industrie zu weiterer Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen führen.
Fazit: Ein großer Schritt in Richtung des Ziels einer möglichst CO2-neutralen Gesellschaft. Dass in den USA bereits vor gut sieben Jahren schwere Trucks im An- und Abfahrtbereich zu Häfen mit Brennstoffzellen-Strom unterwegs sind, ist ebenfalls den hier involvierten Entwicklern zu danken. Damals jedoch reichten die Akkuleistungen nur maximal 250 bis 300 Kilometer weit, ohne Range Extender.
Fotos: Mercedes Trucks Media
