IAA 2017: Mercedes-Benz kombiniert im Vorserienmodell des GLC F-Cell Brennstoffzelle und Batterie

Mercedes-Benz zeigt auf der IAA 2017 zum ersten Mal sein Brennstoffzellen-Fahrzeug GLC F-CELL. Es kombiniert Brennstoffzellen- und Batterietechnik zu einem Plug-in-Hybrid. Neben Wasserstoff wird die rein elektrische Variante des SUV auch Strom „tanken“.

In einem intelligenten Zusammenspiel treiben die beiden Energiequellen den Elektromotor mit einer Leistung von 147 kW (200 PS) bei einem maximalem Drehmoment von 359 Nm bis auf eine Höchstgeschwindigkeit von 160 Kilometern an. Die beiden karbonfaserummantelte Tanks im Fahrzeugboden fassen circa 4,4 kg Wasserstoff. Dank der weltweit standardisierten 700-barTanktechnologie ist der Wasserstoffvorrat innerhalb von nur drei Minuten aufgefüllt. Damit unterscheidet sich der Tankvorgang zeitlich nicht von dem eines Autos mit Verbrennungsmotor.

Danach produziert das Vorserienmodell genügend Energie für eine Reichweite von bis zu 437 km im NEFZ. Rein elektrisch gefahren, ergibt sich eine Reichweite von bis zu 49 km. Über die 7,2 kW Onboard-Lader kann sie an einer haushaltsüblichen Steckdose, einer Wallbox oder einer öffentlichen Ladestation aufgeladen werden. Die Ladezeit beträgt bei Ausnutzung der gesamten Leistung ca. 1,5 Stunden.

Für die Weltneuheit hat Mercedes-Benz in Zusammenarbeit mit dem Daimler Kompetenznetzwerks ein komplett neues Brennstoffzellensystem entwickelt. Gegenüber der seit 2010 auf dem Markt 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. Wie der Plug-in-Hybrid des GLC verfügt auch 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. Im Betriebsmodus HYBRID zieht das Fahrzeug Leistung aus beiden Energiequellen. Leistungsspitzen deckt dabei die Batterie ab, die Brennstoffzelle wird im optimalen Wirkungsgradbereich betrieben. 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 batterie-elektrisch, 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.

Für die Batterie und für alle Bauteile, die Wasserstoff enthalten, gelten besonders strenge Sicherheitsvorgaben. Neben der Absicherung im Fahrzeugcrash werden zusätzliche Komponententests auf Systemebene durchgeführt, die weit über die üblichen Tests hinausgehen. Serienmäßig sind Aktiver Abstands-Assistent DISTRONIC, Spurpaket mit Totwinkel-Assistent und Aktivem Spurhalte-Assistent, Einpark-Paket mit 360°-Kamera oder COMAND Online mit Verkehrszeichenerkennung an Bord.

Optisch geben blaue Akzente in Kühlergrill und den Leichtmetallrädern, der Schwellerverkleidung und dem Heckstoßfänger und eine Folierung mit der Aufschrift F-CELL einen deutlich sichtbaren Hinweis auf den Brennstoffzellenantrieb. Im Inneren differenziert ein neuer Designstyle das Brennstoffzellenfahrzeug deutlich vom konventionellen GLC. Neu im GLC F-CELL ist das Multifunktions-Touchpad mit Handschriftenerkennung, das in den präsentierten Vorserienfahrzeugen auf der IAA seine Weltpremiere feiert. Mit dem neu entwickelten Feature können TelematikFunktionen über Ein- und Mehrfingergesten, dem sogenannten Multitouch, gesteuert werden. Das Touchpad bietet damit eine zusätzliche Eingabemöglichkeit zur LINGUATRONIC in Verbindung mit COMAND Online. Darüber können über das Touchpad Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen mittels Handschrift eingegeben werden.

Voraussetzung für den Erfolg der Elektromobilität ist eine flächendeckende Infrastruktur. Bis Ende nächsten Jahres 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.

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