Timo Pape
12.01.2016
Audi h-tron quattro concept
Eine neue Generation Brennstoffzelle

Audi hat auf der Automesse in Detroit die Konzeptstudie Audi h-tron quattro concept vorgestellt. Das sportliche SUV ist mit einer neuen Generation von Brennstoffzellen ausgestattet. Was sie leisten hat Autor Timo Pape zusammengefasst.

Audi h-tron quattro concept

Der Audi h-tron quattro concept verbraucht auf 100 Kilometer nur etwa ein Kilogramm Wasserstoff.

 

Die Verwandtschaft mit seinem rein batteriebetriebenen Bruder e-tron quattro concept, den Audi im Herbst auf der IAA präsentiert hat, ist unverkennbar. Doch blickt man unter die Haut des Audi h-tron quattro, unterscheidet sich die Konzeptstudie sichtbar von seinem Verwandten, denn bei den Antrieben setzt Audi auf verschiedene Konzepte. Der h-tron quattro concept wird nicht an der Steckdose aufgeladen, sondern mit Wasserstoff betankt – in gerade einmal rund vier Minuten. Damit dauert der Tankvorgang nicht länger als bei einem Auto mit Verbrennermotor.

Ohnehin müssen die inneren Werte des h-tron quattro concept keinen Vergleich scheuen. Mit mehr als 60 Prozent Wirkungsgrad überbietet die Brennstoffzelle jeden Verbrennermotor. Das geht auch mit der technischen Evolution einher, denn die Konzeptstudie präsentiert bereits die fünfte Generation Brennstoffzellentechnologie, die von Audi und Volkswagen entwickelt wurde. Sie trägt den Projektnamen „HyMotion 5“.

Audi h-tron quattro concept

Das OLED-Display im Audi h-tron quattro concept zeigt die Betriebszustände des Autos.

 

Im Fokus der Evolution stehen neue Materialien für die sogenannten Bipolar-Platten. Sie leiten die Gase durch den Zellenstapel („Stack“) und trennen gleichzeitig die 330 einzelnen Zellen voneinander. Durch die Bipolar-Platten wird die ganze Brennstoffzelleneinheit erheblich leichter, kleiner, und robuster. Zudem ging der Anteil am Edelmetall Platin zurück, wodurch die Technologie wirtschaftlicher wird.

Reichweite von bis zu 600 Kilometer

Schließlich konnten Lebensdauer und Ansprechverhalten der Brennstoffzelle verbessert werden, was den Wasserstoffverbrauch senkt. Etwa sechs Kilogramm des gasförmigen Kraftstoffs fassen die drei Tanks der Konzeptstudie, die unter der Passagierzelle sowie dem Gepäckraum platziert sind. Der Audi h-tron quattro concept kann somit eine Reichweite von bis zu 600 Kilometer mit nur einer Betankung aufweisen.

Die Brennstoffzellentechnologie der fünften Generation arbeitet auf einem Temperaturniveau von bis zu 95 Grad Celsius, eine Steigerung von 15 Grad im Vergleich zur vorherigen Generation. Gleichzeitig startet der Audi h-tron quattro concept problemlos bei bis zu minus 28 Grad Celsius. Eine hocheffiziente Wärmepumpe, die die Abwärme der elektrischen Komponenten einsammelt, sowie ein thermoelektrisches Zuheizelement sorgen dabei für angenehme Temperaturen im Innenraum.

Audi h-tron quattro concept

Im Audi h-tron quattro concept ist die Brennstoffzelle im Vorderwagen montiert.

 

Ideal arbeitet die hochmoderne Brennstoffzelle in Kombination mit der leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterie, die weniger als 60 Kilogramm wiegt und schwerpunktgünstig unter der Fahrgastzelle liegt. Der Akku liefert zusätzlich zu den bis zu 110 kW der Brennstoffzelle weitere 100 kW, die beim Boosten kurzzeitig als starker Zusatz-Schub wirken. So beschleunigt die Konzeptstudie in weniger als sieben Sekunden von 0 auf 100 km/h. Die Höchstgeschwindigkeit ist auf 200 km/h begrenzt.

Wasserstoff aus regenerativer Quelle

Der Wasserstoff zum Betanken könnte künftig aus der Audi eigenen e-gas Anlage im niedersächsischen Werlte kommen. Die weltweit erste industrielle Power-to-Gas-Anlage nutzt seit 2013 Strom aus Windenergie, um Wasser per Elektrolyse in Sauerstoff und Wasserstoff zu zerlegen. Derzeit entsteht aus diesem Gas das Audi e‑gas, ein synthetisches Methan, mit dem die g-tron-Modelle von Audi angetrieben werden können.

Mit der e‑gas Tankkarte beziehen schon heute viele Kunden Audi e‑gas über das existierende Erdgasnetz an ganz normalen CNG-Tankstellen und fahren somit nahezu CO2-neutral. In Zukunft kann allerdings auch schon der Wasserstoff abgezweigt werden, um Brennstoffzellenautos klimaschonend anzutreiben.

Der Audi h-tron quattro concept nutzt erneuerbare Energien übrigens noch auf eine andere Weise: Er besitzt das weltweit größte Solardach in einem Auto, das bis zu 320 Watt Leistung liefert. So lassen sich durch die reine Kraft der Sonne bis zu 1.000 Kilometer zusätzliche Reichweite pro Jahr erzielen.


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