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Wasserstoff-Auto Brennstoffzelle
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Neuer VW-Baukasten MPE

E-Auto-Plattform mit Brennstoffzellen-Option

Der VW-Konzern entwickelt neben MEB und PPE einen dritten Elektroauto-Baukasten, der auch mit einer Brennstoffzelle ausgestattet werden kann. Für Luxus-Autos und Nutzfahrzeuge.

Noch will VW-Chef Diess nicht viel von Wasserstoff-Autos wissen und setzt offiziell voll auf batterieelektrische Fahrzeuge (BEV). In einer ersten Welle will der Konzern 15 Millionen Elektroautos auf Basis des modularen Elektrobaukastens (MEB) bauen, für leistungsstärkere Fahrzeuge (mehr als 306 PS) entwickeln Audi und Porsche gemeinsam einen zweiten Baukasten, die Premium Plattform Electric (PPE). Aber auch die Entwicklung einer Fahrzeugarchitektur, die ihre Antriebsenergie nicht nur aus Akkus, sondern auch aus einer Brennstoffzelle beziehen kann, läuft bereits. Sie heißt Modulare Plattform Elektro (MPE).

„Der VW-Konzern entwickelt eine modulare Plattform E-Mobilität für unsere Autos ab dem B-Segment aufwärts, die quer über alle Marken eingesetzt werden kann“, sagte Michael Jost, Leiter Strategie der Marke Volkswagen und Konzern Strategie Produkt, der Automobilwoche.

Baukasten mit Überschneidungen?

Das klingt zunächst verwirrend, denn bisher waren der Modulare Elektrobkasten (MEB) für Autos bis zum B-Segment (Mittelklasse, vergleichbar mit dem VW Passat) sowie die Premium Plattform Electric (PPE) bekannt, die Porsche gemeinsam mit Audi entwickelt. Auf dem MEB steht die ID.-Familie; den Anfang macht der ID.3, der ab 2020 zu den ersten Kunden rollen soll. Die PPE soll 2023 serienreif sein. Zuerst kommt der erste PPE-Porsche, der Nachfolger des Macan. Audi nutzt die PPE nicht zuerst für ein SUV, sondern für ein viertüriges Coupé, in der Größe eines A5 Sportback. Intern bezeichnen die Ingolstädter den Konkurrenten für BMWs i4 als E6.

Die PPE soll aber zudem weitere, größere und stärkere Fahrzeuge tragen, also Autos ab dem B-Segment, vielleicht sogar den Nachfolger von Audi E-Tron GT und Porsche Taycan, die zwar technisch weitgehend identisch sind, aber nicht auf einem eigenen Baukasten basieren.

Wasserstoff-Antrieb: Autos mit Brennstoffzelle

Wasserstoff-Auto Brennstoffzelle
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Neue Architektur ist brennstoffzellenfähig

Wenn also PPE und MPE beide für Autos ab dem B-Segment gedacht sind, was ist dann der Unterschied? Offenbar ist die MPE auch für den Einsatz von Brennstoffzellen gedacht. Denn in der Automobilwoche relativierte Jost auch die ablehnende Haltung von VW-Chef Herbert Diess zur Brennstoffzelle: „Auf lange Sicht, grob geschätzt zum Ende des nächsten Jahrzehnts, kommt Wasserstoff zusätzlich als Energieträger für elektrisch angetriebene Fahrzeuge in Betracht“. Und weiter sagte Jost über die MPE: „Die Skalierbarkeit erstreckt sich nicht nur auf Länge oder Breite der Autos, sondern auch über die Einsatzfelder Volumen, Premium und Luxury“.

Gebraucht wird die Brennstoffzelle für alle Fahrzeuge, die besonders schwer (und entsprechend stark) sind oder besonders weit kommen können sollen. Sprich: Luxusautos, aber auch Nutzfahrzeuge. Dazu passt Josts Beschreibung der Plattform, deren „Skalierbarkeit sich nicht nur auf Länge oder Breite der Autos, sondern auch über die Einsatzfelder Volumen, Premium und Luxury“ erstrecke.

Sowohl luxuriösen Reiseautos als auch Nutzfahrzeugen erspart die Brennstoffzelle riesige und schwere Akkus. Aktuell wiegt schon der ID.3., dessen kleinste Batterie lediglich 48 kWh Kapazität hat, etwa 1.700 Kilogramm. Aktuelle E-Autos der Größe eines Audi E-Tron oder Mercedes EQC wiegen sogar eher mehr als 2,5 Tonnen. Mit dem größten Akku, den der Baukasten zulässt (111 kWh), käme ein MEB-Auto ebenfalls weit über zwei Tonnen. Die Praxisreichweite läge dennoch nicht viel höher als 500 Kilometer.

Die lässt sich mit dem Brennstoffzellenantrieb leichter darstellen, das schnelle Nachtanken von 400 bis 500 Kilo Reichweite durch Auffüllen des Wasserstofftanks käme hinzu.

Audi plant Brennstoffzellen-Hybride

Die Entwicklung des Wasserstoffantriebs ist im Volkswagenkonzern bei Audi angesiedelt – die MPE bekäme dann wohl Brennstoffzellen aus Ingolstadt, ohne dass der neue Baukasten nur für die Ingolstädter gedacht wäre. Speziell die Entwicklung von MPE-Plattformen für Nutzfahrzeuge ist schwerlich bei den Ingolstädtern vorstellbar, die der Brennstoffzelle schon. 2018 bereits gab Audi für die Brennstoffzellentechnologie einen Patenttausch mit Hyundai bekannt, der die Serienentwicklung beschleunigen sollte, und kündigte ein Oberklasse-SUV mit Brennstoffzelle als erste Audi-Kleinserie ab Anfang des kommenden Jahrzehnts an, also ab etwa 2021. Hans-Joachim Rothenpieler, Entwicklungsvorstand in Ingolstadt, bestätigte außerdem Anfang Juli (2019), dass sich Audi intensiv mit Brennstoffzellen-Hybriden beschäftige. „Für große Autos, die auf langen Strecken – etwa 600 bis 800 Kilometer – eingesetzt werden“, sei die Kombination von Wasserstoff und batterieelektrischem Antrieb eine interessante Option.

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Sollen wir in Zukunft alle mit Wasserstoff fahren?
Auf jeden Fall! Die Brennstoffzelle vereint potenziell CO2-freies Fahren sowie Reichweite zum Nachtanken.
Nein! Brennstoffzellenautos sind genausowenig CO2-neutral wie E-Autos und es wird nie genug bezahlbaren Wasserstoff geben.

Die Kombination könnte aber mehr oder weniger hybrid konzipiert sein: Eine Batterie braucht jedes Brennstoffzellenauto, um den aus Wasserstoff erzeugten Strom zwischenzuspeichern. Dafür reichen aber weniger als 5 kWh. Größere Batterien können wie beim Mercedes GLC F-Cell dazu dienen, rein elektrisch zu fahren um sie danach am Netz wieder zu laden – damit wären solche Brennstoffzellen-Hybride bei den meisten Nutzerprofilen den überwiegenden Teil der Zeit wie ein E-Auto unterwegs, die Brennstoffzelle käme nur auf längeren Strecken zum Einsatz.

Denkbar wäre aber auch, beim Fahren immer die Brennstoffzelle zum Laden in Betrieb zu nehmen und die Energie für den Motor aus der Batterie zu nehmen, weil die besser mit den spontanen Leistungsanforderungen für flotte Beschleunigungsmanöver klar kommt. Und jede Zwischenstufe ist je nach Batteriegröße ebenfalls denkbar. Je größer der Akku, desto mehr kann das Fahrzeug auch rekuperieren (mit überschüssiger Bewegungsenergie wieder Strom erzeugen).

Ein Plugin-Hybrid, der möglichst viel mit Netzstrom im Akku unterwegs ist, schleppt die teure Brennstoffzellentechnik die meiste Zeit umsonst mit. Lädt ausschließlich die Brennstoffzelle die Batterie, nimmt man die Verluste bei der Stromerzeugung zu jeder Zeit des Betriebs in Kauf.

Fazit

Aus „entweder oder“ (batterieelektrisch vs. Brennstoffzelle) wird in Zukunft immer mehr ein „sowohl als auch“ – in ein und demselben Fahrzeugtyp, aber eben nicht in allen. Demnach könnte es in Zukunft rein batterieelektrisch angetriebene Pkw für kürzere Strecken geben und Reise- oder Nutzfahrzeuge, die zusätzlich eine Brennstoffzelle an Bord haben. Das Konzept könnte auch in Zukunft changieren – von Plugin-Hybriden, die Wasserstoff nur für größere Entfernungen nutzen oder Brennstoffzellen-Autos, die kleinste Batterien zum Puffern und Rekuperieren brauchen. Dazwischen liegen Fahrzeuge, die Akkus etwa in der Größe heutiger Plugin-Hybrid-Modelle (etwa 15 kWh) als schnelle, kräftige Leistungsversorgung nutzen und dies hauptsächlich mit der Brennstoffzelle versorgen. Sie dürften sich fahren wie BEV, könnten aber Tanken wie Autos mit Verbrennungsmotor heute.

Audi entwickelt innerhalb des Volkswagen-Konzerns am Brennstoffzellenantrieb, VW an einem skalierbaren Baukasten (MPE) dafür, auf dem Luxus-Reiseautos größer als der heutige Passat, aber auch Nutzfahrzeuge basieren können. Während erste Modelle auf der gemeinsam von Audi und Porsche entwickelten Premium Plattform Electric (PPE) 2023 anrollen, dürften MPE-Autos ab 2030 zu erwarten sein.

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