Einblicke in die Entwicklung und Erprobung des GLC F-CELL

| Autor: Thomas Kuther

Exklusive Einblicke in die Entwicklung und Erprobung des GLC F-CELL: Die nächste Generation Brennstoffzellenfahrzeuge von Mercedes-Benz auf dem Weg zur Serienreife.
Exklusive Einblicke in die Entwicklung und Erprobung des GLC F-CELL: Die nächste Generation Brennstoffzellenfahrzeuge von Mercedes-Benz auf dem Weg zur Serienreife. (Bild: Daimler)

Die nächste Generation Brennstoffzellenfahrzeuge von Mercedes-Benz entsteht auf Basis des GLC. Das Vorserienfahrzeug kombiniert die Brennstoffzellen- und Batterietechnik zu einem Plug-in-Hybrid.

Die Brennstoffzellentechnologie ist fester Bestandteil der Daimler Antriebsstrategie. Mercedes-Benz hat bereits über mehrere Fahrzeuggenerationen Erfahrungen mit wasserstoffbetriebenen Elektrofahrzeugen gesammelt. Der Gesamtkilometerstand der Daimler Brennstoffzellenflotte, die zusammen mit einer Vielzahl an Forschungsfahrzeugen mittlerweile mehr als 300 Fahrzeuge zählt, hat heute knapp18 Mio. km erreicht.

Die nächste Generation Brennstoffzellenfahrzeuge von Mercedes-Benz entsteht aktuell auf Basis des GLC. Das Vorserienfahrzeug des Mercedes-Benz GLC F CELL kombiniert die innovative Brennstoffzellen- und Batterietechnik zu einem Plug-in-Hybrid.

Der Weg in die Serie: Simulation, Prüfstände, Straßenerprobung

Automobile entstehen zunächst am Computer. Auch die ersten Crashversuche, Aerodynamikuntersuchungen oder Fahrwerkserprobungen finden als elektronische Simulationen in der virtuellen Welt statt, lange bevor der erste Prototyp gebaut ist.

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 Nabern östlich von Stuttgart. Die Brennstoffzellen-Experten verbrauchten im Rahmen der Entwicklungstests seit 2015 ca. 200 t Wasserstoff. Als „Abgas“ wurde dabei ausschließlich Wasserdampf emittiert – insgesamt waren dies 1800 t.

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 °C, 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.

Sicherheit: Auch bei alternativen Antrieben keine Kompromisse

Die Sicherheitsexperten von Mercedes-Benz bauen auf der knapp 30-jährigen Erfahrung des Unternehmens mit Brennstoffzellenfahrzeugen aufbauen. 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.

Die Basis: 18 Millionen Testkilometer mit Brennstoffzellen-Antrieb

Begonnen hat die Entwicklung des Brennstoffzellenantriebs bereits in den 1980er Jahren. 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 der Weltöffentlichkeit vor – den NECAR 1. Viele weitere Fahrzeuge folgen, bis hin zur A Klasse F CELL Testflotte (2003). Der Stadtbus Citaro FuelCELL Hybrid hat seit 2003 mehr als 5 Mio. km im Linienverkehr zurückgelegt.

Für besondere Aufmerksamkeit sorgt 2011 der F CELL World Drive, die erste Weltumrundung mit Brennstoffzellenfahrzeugen. Drei B Klasse F CELL legen dabei in 125 Tagen in 14 Ländern rund 30.000 km zurück. Insgesamt werden 200 Fahrzeuge gebaut, sie absolvieren über 10 Mio. km in Kundenhand und werden in dieser Zeit 36.000 Mal betankt.

Den Technologiesprung hin zum F CELL Plug-in-Hybrid-Antriebssystem deutet 2015 bereits die Studie F 015 Luxury in Motion an, die bereits über ein solches System, ausgelegt auf 1100 km emissionsfreie Fahrt, verfügte.

Nach insgesamt über 18 Millionen Kilometern über alle Fahrzeuge hinweg vom NECAR bis zum GLC-basierten Elektrofahrzeug mit Brennstoffzelle wissen die Entwickler von Daimler und Mercedes-Benz also, worauf es ankommt. Das Antriebskonzept hat seine Marktreife unter Beweis gestellt.

(Nach Unterlagen der Daimler AG)

Kommentar zu diesem Artikel abgeben
Brennstoffzelle schön und gut, aber aktuell können wir uns das Energietechnisch nicht erlauben....  lesen
posted am 28.09.2017 um 08:32 von Unregistriert

Ich erhoffe mir, wie die Vor-Kommentatoren, nein ich erwarte, dass die...  lesen
posted am 27.09.2017 um 17:02 von Unregistriert

Ich erinnere mich noch an die IAA 2013.Damals stellte Mercedes einen der F-Cell-Wagen im oberen...  lesen
posted am 27.09.2017 um 12:20 von Unregistriert

Es war wohl Anfang der 70er Jahre, als wir dem AEG-Forschungslabor in Frankfurt-Goldstein einen...  lesen
posted am 27.09.2017 um 11:56 von FERGEHOF


Mitdiskutieren
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44871957 / elektromobil)