Kann Wasserstoff als Kraftstoff für Verbrennungsmotoren ein aktueller Antrieb für Pkw sein? Es kann nicht ausgeschlossen werden. Der neueste Prototyp von Toyota ist ein Corolla Cross mit einem 1,6-Liter-3-Zylinder-GR-Turbomotor – und er wird mit Wasserstoff betrieben.
HICE vs. FCEV
Der Motor im Toyota-Prototyp ist ein Benzinmotor, der auf den Betrieb mit Wasserstoff umgerüstet wurde. Einer der Vorteile von HICE – Wasserstoff-Verbrennungsmotor - ist, dass es auf bewährter Technologie basiert. Es spricht Fahrer an, die Verbrennungsmotoren gegenüber Elektromotoren bevorzugen. Veränderbarer Motorsound und die Möglichkeit, eine Übersetzung auszuwählen, sorgen für Fahrspaß. Darüber hinaus vermeiden Sie Mehrgewicht und Probleme durch Hochvoltbatterien.
Die Wasserstoffautos, die Sie heute kaufen können, sind vom Typ FCEV – Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug – das auf einer Brennstoffzelle zur Umwandlung von Wasserstoffgas basiert Strom. Der Antrieb hinter der Brennstoffzelle erfolgt zu 100 % elektrisch mit einer Hochvoltbatterie. Da die Brennstoffzelle ständig Strom liefert, kommt man mit einer relativ kleinen Batterie aus. Das Wasserstoffauto Toyota Mirai ist ein Beispiel für FCEV. Das Fahrerlebnis ist wie in einem Elektroauto.
Wasserstoffautos mit Brennstoffzelle hat gegenüber dem H2-Verbrennungsmotor mehrere Vorteile. Vor allem, weil sie als emissionsfreie Fahrzeuge gelten. Verbrennungsmotoren hingegen stoßen beim Verbrennungsprozess NOx aus – auch solche, die mit Wasserstoff betrieben werden. Obwohl ein Großteil der Emissionen herausgefiltert werden kann, können die Autos nicht als emissionsfreie Fahrzeuge bezeichnet werden. Ein weiterer negativer Faktor ist der Ausnutzungsgrad des Brennstoffs. Grob gesagt können Autos mit Brennstoffzelle 40–60 % erreichen, während Wasserstoffautos mit Verbrennungsmotor nur 20–30 % erreichen. Im Vergleich dazu kann ein batteriebetriebenes Elektroauto eine effiziente Nutzung von 70–80 % erreichen. Alle Autos mit Elektromotor können durch regeneratives Bremsen Energie zurückgewinnen. Autos mit Verbrennungsmotor können das nicht.
Produktion?
Toyota hat angekündigt, dass es noch zu früh sei, sich auf nur einen zukünftigen Antriebsstrang festzulegen. Daher entwickelt das Unternehmen mehrere Alternativen, darunter auch wasserstoffbasierte Antriebe. Mit einem Toyota Corolla, dessen Verbrennungsmotor auf flüssigen Wasserstoffbetrieb umgerüstet wurde, nahm Toyota 2024 an den japanischen Super Taikyu Langstreckenrennen teil . Die Erfahrungen aus dem Rennsport trugen zur Steigerung von Reichweite und Leistung sowie zur Möglichkeit des schnellen Betankens bei. Toyotas neuester Prototyp – ein Corolla Cross mit H2-Verbrennungsmotor – bietet Platz für fünf Personen und Gepäck. Er ist ein weiterer Schritt hin zu einem HICE-Modell, das auf öffentlichen Straßen gefahren werden kann. Laut einer Pressemitteilung ist Toyota bereits zu 40 % auf dem Weg zur Fertigstellung der HICE-Technologie mit flüssigem Wasserstoff – zunächst für den Rennsport.
Corolla Cross H2-Konzept
Der Motor basiert auf dem 1,6-Liter-3-Zylinder-Turbomotor von GR, umgerüstet auf Hochdruck-Wasserstoff-Direkteinspritzung. Die Wasserstofftanks stammen vom Toyota Mirai. Das Auto bietet Platz für 5 Personen mit Gepäck.
Ein Markt für HICE?
Faktoren, die gegen die Verbreitung der HICE-Technologie sprechen
- Ausgenommen sind etwaige Förderprogramme für emissionsfreie Fahrzeuge.
- Die Verbreitung von Wasserstofffahrzeugen erfordert einen massiven Ausbau von Wasserstofftankstellen entsprechend dem Ausbau von Elektroladestationen.
Faktoren, die die Verbreitung der HICE-Technologie begünstigen
- Wasserstoff reduziert die Emissionen an Orten mit schlecht ausgebauten Stromnetzen. Laut Toyota-Manager Aiko Toyoda In großen Teilen der Welt gibt es keinen ausreichenden Strom.
- Benötigt keine Rohstoffe wie Lithium und Nickel. H2 kommt in Wasser vor.
- Autos mit Verbrennungsmotoren sorgen für mehr Fahrspaß als Elektroautos.
- Möglichkeiten zum Umbau bestehender Verbrennungsmotoren.
Siehe auch
