Ungleiche Brüder

Hier treffen sich zwei Brüder, die unterschiedlicher kaum sein könnten. Was sie vereint: Beide stammen aus dem Hause Volvo Trucks, befinden sich noch im Prototypen-Stadium, stehen auf dem Konzept einer dreiachsigen FH-Aero-Sattelzugmaschine - und tanken Wasserstoff. Das war es allerdings auch schon mit den Gemeinsamkeiten. Was sich sofort offenbart, wenn man die Startknöpfe in den Armaturenbrettern drückt. Der eine entwickelt das gewohnte Nageln des D13-Sechszylinders, beim Testfahrzeug übrigens bereits in seiner neuesten Bauart. Beim anderen ist außer dem leisen Summen von Kompressoren nichts zu hören. Wir sitzen hier nämlich im Versuchsträger mit wasserstoffbasiertem Brennstoffzellenantrieb. Brennstoffzellen unter der Kabine Dessen Antriebskonzept teilt sich viele Komponenten mit den batterieelektrischen Artgenossen. Allerdings ist der "FH Aero Fuel Cell" in der Lage, seinen für den Vortrieb notwendigen Strom selbst an Bord zu produzieren. Das passiert in zwei je 150 Kilowatt (kW) starken Cellcentric-Brennstoffzellen, die unter der Globetrotter-Kabine sitzen. Diese erzeugen unter Zuhilfenahme von Wasserstoff und Sauerstoff kontinuierlich elektrische Energie und leiten sie an die beiden Pufferbatterien mit zusammen 180 Kilowattstunden Speicherkapazität weiter, die am Rahmen der Sattelzugmaschine montiert sind. Von hier an funktioniert der Brennstoffzellen-FH wie ein Batterie-Lkw. Die Pufferakkus versorgen die beiden direkt an der Hinterachse angebauten und zusammen 460 kW starken Elektromotoren mit Energie. Sortiert wird die Power von einem automatisierten Achtganggetriebe, das seinen Platz ebenfalls direkt an der E-Achse hat. Wenn nötig, sprich wenn beispielsweise bei Beschleunigungsmanövern die volle Leistung abgefordert wird, kann die Brennstoffzelle die Motoren auch ohne den Umweg über die Batterien direkt mit Strom versorgen. Fahren wie im Elektro-Lkw Von alldem spürt man hinter dem Steuer nichts, weshalb sich das Fahrgefühl zunächst in keiner Weise von dem eines E-Lkw unterscheidet. Erst nach ein paar Minuten gesellt sich das dezente Arbeitsgeräusch der Brennstoffzellen hinzu, welche die Elektronik nach dem Start erst hochfahren muss. Gestartet wird also stets mit Strom aus der Pufferbatterie. Weitere Geräusche entstehen unter Volllast, wo die Brennstoffzellen schnell nach Kühlung verlangen und sich die groß dimensionierten Lüfter entsprechend zuschalten. Die haben ihren Platz im Turm hinter dem Fahrerhaus, die drei hochfesten Tanks sind dagegen am Rahmen montiert und nehmen zusammengerechnet bis zu zwölf Kilogramm des gasförmigen Wasserstoffes auf. Wechseln wir in den anderen FH Aero, der ebenfalls mit H2-Aufklebern bestückt ist. Hier wird das Wasserstoffgas allerdings nicht von einer Brennstoffzelle "verdaut", sondern in einem Verbrennungsmotor gezündet - es handelt sich folglich um einen Wasserstoff-Verbrenner. Die Schadstoffe, die dabei entstehen, sind bei entsprechender Abgasnachbehandlung vernachlässigbar, weshalb auch dieser Volvo offiziell als Null-Emissions-Fahrzeug eingestuft wird. Die Verfahrensweise des H2-Verbrenners ist dabei ähnlich wie bei den LNG-Gasmodellen von Volvo Trucks. Sprich, der D13-Reihensechszylinder arbeitet auch hier ohne Zündkerze und damit folglich nach dem Dieselprinzip. Da Wasserstoff, ähnlich wie Gas, bei Verdichtung wenig zündwillig ist, setzt Volvo Trucks anstatt der Zündkerze eine kleine Menge HVO-Diesel ein. Diese wird direkt in den Brennraum gespritzt, Millisekunden bevor der Kolben seinen oberen Totpunkt erreicht hat. Aufgrund der Verdichtung steigt die Temperatur im Zylinder, wodurch der Diesel entflammt und den Wasserstoff gleich mitzündet. Vorteil dieses Verfahrens gegenüber der Otto-Technik mit Zündkerze: Der Motor besitzt eine spürbar bessere Leistungsausbeute, weshalb der H2-Volvo nahezu identische Fahrleistungen und Drehmomentkurven bieten soll wie ein vergleichbarer LNG-Volvo. Diesel und AdBlue sind Pflicht Davon konnten wir uns auf unserer kurzen ersten Testfahrt im Solobetrieb zwar noch nicht überzeugen, was wir aber sagen können, ist, dass sich der Motorenklang in keiner Weise von dem der Volvo-Diesel unterscheidet. Die Kehrseite der Medaille: Neben Wasserstoff muss der Volvo zusätzlich Diesel und AdBlue tanken. Denn auch bei der Verbrennung von Wasserstoff und HVO-Diesel entstehen Stickoxide, die in einem SCR-Kat entsprechend eliminiert werden müssen. Volvo Trucks verspricht durch das "Diesel"-Verfahren aber einen deutlich geringeren Wasserstoffverbrauch, sodass sich die - keinesfalls vernachlässigbaren - Kosten für die beiden Zusatzflüssigkeiten mindestens amortisieren sollen. Was der schwedische Hersteller zumindest bei seinen LNG-Modellen bereits auf der VR-Testrunde bewiesen hat. Daher könnte es also auch beim Wasserstoff-Bruder stimmen. Was sich allerdings nicht leugnen lässt: Sowohl der 170 Liter fassende Diesel- als auch der 64-Liter-AdBlue-Tank sowie der dazugehörige SCR-Katalysator besetzen Bauraum am Rahmen. Zudem ist beim Verbrenner das normale I-Shift-Getriebe mit zwölf Fahrstufen und die Kardanwelle zur Kraftübertragung an die Hinterräder an Bord. Beides sind zusätzliche Platzfresser, weshalb auch der H2-Verbrenner nicht ohne einen "Schwerlastturm" hinter dem Fahrerhaus auskommt. In diesem bringt Volvo Trucks den nötigen Wasserstoffvorrat unter, den der Hersteller mit insgesamt 84 Kilo beziffert, verteilt auf sieben Tanks. Bleibt als Letztes noch die Frage: Wofür der ganze technische Aufwand? Eigentlich für drei Gründe: Hohe Reichweite mit einem möglichst schnellen Nachtankvorgang. Tatsächlich soll die Serienversion des künftigen Brennstoffzellen-Modells mit seinem 700-bar-Betriebssystem bis zu 1000 Kilometer schaffen und seine Wasserstofftanks anschließend in nur 15 Minuten wieder auffüllen können. Deutlich weniger Gewicht Ähnliche Zeiten ließen sich für den H2-Verbrenner realisieren, der einen Aktionsradius von bis zu 700 Kilometern bieten soll. Auch gewichtsseitig könnten die H2-Trucks gegenüber ihren Batteriekollegen Vorteile ausspielen. Zum Serienanlauf des Verbrenners, der voraussichtlich in drei Jahren in die Serie startet, will Volvo Trucks das Niveau einer heutigen LNG-Zugmaschine erreichen und beim Brennstoffzellen-FH sogar auf Diesel-Niveau liegen. Der wird allerdings frühestens zu Anfang des kommenden Jahrzehnts in die Serie finden. Dadurch bliebe zwar Zeit, ein flächendeckendes wie leistungsfähiges Netz an Wasserstofftankstellen aufzubauen, die natürlich allesamt grünen Wasserstoff bereithalten müssten. Andererseits wird die Entwicklung des effizienteren "Wettbewerbers" Batterieelektrik in dieser Zeit ebenfalls nicht stillstehen. Hier war der Fortschritt in den vergangenen Jahren beeindruckend: Die Akku-Laster fahren immer weitere Strecken und laden ihre Batterien immer schneller, Stichwort Megawattladen. Daher fahren die Akku-Laster ihren H2-Brüdern mehr und mehr in die Parade und verschieben die Themen Reichweite und "Tankzeit" zu ihren Gunsten. Zumindest die VR-Redaktion hält es daher nicht für unmöglich, dass sich das Thema Wasserstoff erledigt haben könnte, bevor Brennstoffzelle und H2-Verbrenner ihre Serienreife erlangt haben. Man wird sehen ...