Mercedes GLC F-Cell: Elektroauto mit Brennstoffzelle

- Der F-Cell von Mercedes ist als Plug-in-Hybrid ausgelegt
- Die H2-Reichweite beträgt 430 km, die Batterie bringt zusätzlich 50 km
- Es gibt den F-Cell nur zur Miete: Für 799 € pro Monat mit Fullservice

So ganz scheint man bei Daimler vom Erfolg der Brennstoffzelle im Pkw nicht überzeugt zu sein. Anders ist es kaum zu erklären, warum die Stuttgarter seit 20 Jahren davon reden, das Auto baldmöglichst in Serie zu fertigen, die jeweils vollmundig angekündigten Markteinführungen aber viermal verschoben haben. Nun ist das Hin und Her vorbei: Daimler bietet den Mercedes GLC F-Cell ab sofort zur Miete an. Kaufen kann man das Auto nicht.

Dr. Christian Mohrdieck, Leiter des Antriebskonzepts bei Daimler, erklärt: "Wir nehmen dem Kunden damit die Angst vor der Ungewissheit, wie sich die Technologie im Alltag bewährt und wie sich die Restwerte entwickeln." Für 799 € im Monat ist der GLC F-Cell zu haben. Ohne Anzahlung, inklusive Wartung, Versicherung und allem Drum und Dran. An Zusatzkosten sollen nur die Tankrechnungen für Wasserstoff anfallen. Nach drei oder vier Jahren gibt der Mieter das Auto zurück. Kein Risiko, kein Ärger. Ist der Kunde mit dem Auto zufrieden, nimmt er wieder ein Neues. So lautet das betriebswirtschaftliche Kalkül bei Daimler.

Einzigartig: Wasserstoff-Plug-in-Hybrid

Praktisch bekommt der Kunde ein Auto, das vor allem eins ist – absolut leise. Wie von Elektroautos gewohnt, hört der Fahrer so gut wie nichts vom Antrieb. Im GLC F-Cell sind auch die sonstigen Fahrgeräusche auf ein Minimum weggedämmt. Bei all der himmlischen Ruhe läuft lediglich ein Summton irgendwo im Hintergrund – und zwar vom Ansaug- und Einblasvorgang der Luft in die Brennstoffzelle. Das geschieht mit Hilfe eines elektrischen Turboladers, der mit 100.000 Umdrehungen arbeitet.

 Daimler hat es geschafft, den Brennstoffzellen-Stack mit allen zugehörigen Aggregaten unter der Motorhaube zu verbauen – der Block wirkt wie ein mächtiger Achtzylinder. Dabei befinden sich der Elektromotor und die Leistungselektronik sowie der schwere Akkupack an der Hinterachse. Nicht zu vergessen die zwei voluminösen Wasserstofftanks unter dem Fahrzeug. Keine Frage: Nachteil des Plug-in-Konzepts sind Raumbedarf und hohes Leergewicht, laut Daimler wiegt der F-Cell 2.130 Kilogramm.

Für den Fahrer macht sich dieses Gewicht vor allem beim Bremsen sowie bei schneller Kurvenfahrt bemerkbar. Erstaunlich angenehm fanden wir den relativ kleinen Radius beim Wenden. Der GLC ist immerhin 4,67 Meter lang und über zwei Meter breit.

Reichweite des Mercedes GLC F-Cell: 480 km

Entspanntes Autofahren – so könnte das Motto für GLC-F-Cell lauten. Die Qualitäten des alternativen Antriebs gehen aber viel weiter. Denn ein Brennstoffzellen-Fahrzeug zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass es lokal emissionsfrei unterwegs ist, und dass man den Wasserstoff-Tank innerhalb weniger Minuten voll laden kann. Ein große Vorteil gegenüber einem Elektroauto mit seinen stundenlangen Ladezeiten.

Laut Mercedes soll der F-Cell 430 Kilometer weit kommen mit einer Tankfüllung. Dazu rund 50 Kilometer allein mit der Plug-in-Batterie. Mercedes ist der einzige Hersteller, der einen Brennstoffzellen-Pkw als Plug-in-Hybrid auslegt. "Das soll den die Angst nehmen, antriebslos liegen zu bleiben", so Mohrdieck. Wenn man die nächste H2-Tankstelle nicht mehr erreicht, kann man den Akku irgendwo mit Strom aufladen. Steckdosen gibt es ja genug.

Im Mercedes F-Cell mit Plug-in-Batterie stehen vier Betriebsarten zur Verfügung. Im Hybrid-Modus zieht das Fahrzeug Leistung aus beiden Energiequellen, der Batterie und der Brennstoffzelle. Leistungsspitzen deckt der Akku ab, die Brennstoffzelle wird im optimalen Wirkungsgradbereich gehalten. Dieser Modus soll am effizientesten mit der zur Verfügung stehenden Energie arbeiten.

Im F-Cell-Modus wird ausschließlich der Energievorrat an Wasserstoff verbraucht. Der Ladezustand des Akkus wird konstant gehalten. Dieser Modus soll optimal für konstante Langstreckenfahrten sein. Im Batterie-Modus fährt der F-Cell ausschließlich mit dem Strom aus dem Akku. Die Brennstoffzelle bleibt passiv. Ideal für Kurzstrecken, wenn man den Wagen zu Hause oder am Arbeitsplatz wieder aufladen kann. Im Charge-Modus hat das Laden des Akkus Priorität. Das macht Sinn, wenn eine Wasserstofftankstelle in Sicht ist und man die maximale Gesamtreichweite für den nächsten Streckenabschnitt benötigt.

Innenraum des Mercedes GLC F-Cell: Wenig üppige Platzverhältnisse

Auf unserer Testfahrt waren wir im effizienten Hybrid-Modus unterwegs. Von den elektronisch gesteuerten Energiewechseln merkt der Fahrer nichts. Wer wissen will, welche Art Energie ihn gerade antreibt, muss den entsprechenden Monitor einschalten, der den Energiefluss darstellt.

 Im Gegensatz dazu registriert der Fahrer die beim Bremsen und Gaswegnehmen automatisch eingeleitete Rekuperation deutlich. Er kann den Vorgang sogar beeinflussen, indem er die Rekuperationswirkung per Wippen am Lenkrad in Stufen verstellt. Bei maximaler Einstellung verzögert der F-Cell so stark, dass sich der Tritt aufs Bremspedal vor roten Ampeln und Kurven fast erübrigt.

Bei minimaler Rekuperation wird der Antrieb hingegen entkoppelt, der F-Cell segelt nahezu verzögerungsfrei dahin. Beide Modi machen energetisch betrachtet absolut Sinn – und dem Fahrer sogar Spaß. Die Platzverhältnisse im Fond des Mercedes GLC F-Cell sind nicht üppig, aber ausreichend. Sein Kofferraum fasst laut Hersteller gut 500 Liter Gepäck. Die Heckklappe öffnet und schließt elektrisch. Nur das Anwählen von Menüs und Unterpunkten erfordert eine gewisse Übung.

Das hat uns gefallen: Hoher Antriebskomfort. Viel Platz. Vielzahl an Sicherheitsassistenten. Straffe, nicht unkomfortable Federung. Für die Größe relativ wendiges und agiles Fahrzeug. Rein batterie-elektrisches Fahren möglich.

Das hat uns nicht gefallen: Hohe Kosten. Bedienung erfordert Gewöhnung. Erhöhtes Gewicht = erhöhter Verbrauch. Rudimentäres H2-Tankstellennetz.

Fragen und Antworten zur Brennstoffzellen-Technologie

Wie robust ist die Brennstoffzelle im Pkw? Wie lange hält sie? Was für kritische Materialien benötigt man zum Bau eines Brennstoffzellenstacks? Mit welchem Preis für den Wasserstoff muss der Kunde an der Tankstelle rechnen? Dr. Christian Mohrdieck, Entwicklungsleiter bei Daimler, gibt die Antworten.

Der Akku in Elektroautos hat eine Lebenszeit von sechs bis acht Jahren. Altert die Brennstoffzelle auch?
Ja, es gibt chemische und mechanische Alterungsprozesse. Die Degradation in einer Brennstoffzelle führt aber nicht zu einer Reichweitenreduktion, sondern zu einer Leistungsminderung ähnlich wie bei Motoren nach einem langen Leben. Unsere Brennstoffzellen haben heute in etwa eine Lebensdauer von vier bis sechstausend Betriebsstunden. Das entspricht 150.000 bis 200.000 Kilometer. In der Zukunft glauben wir achttausend Betriebsstunden realisieren zu können. Das ist dann mehr als konkurrenzfähig im Vergleich zum Verbrennungsmotor.

Gibt es besonders teure und sensible Materialien in einer Brennstoffzelle?
Platin. Wir haben es aber geschafft, den Anteil von Platin im Laufe der Serienentwicklung um 90 Prozent zu reduzieren. Wir liegen heute etwas über dem Platingehalt eines konventionellen Abgas-Katalysators und sollten den Anteil noch einmal halbieren können. Es geht hier um eine Platinbeschichtung der Bipolarplatten. Das Platin wird in gelöster Form in einer Art Paste aufgetragen. Ansonsten kommt eine Brennstoffzelle ohne sensible Materialien aus.

Heute kostet Wasserstoff (H2) an der Tankstelle etwa 9,50 € pro Kilogramm. Wie wird sich der Preis durch die zunehmende Nachfrage entwickeln?
Der Preis muss attraktiv sein im Vergleich mit herkömmlichem Kraftstoff. Im Moment steht der Wasserstoff kostenseitig pari da mit Benzin, wenn man es auf den Kilometer umrechnet. Aber das ist ja kein Marktpreis, den wir heute haben, sondern ein am Schreibtisch konstruierter Preis. Fakt ist, dass ein Kilogramm Wasserstoff in der Herstellung heute zwischen 2 und 4 € kostet. Und dass er heute noch nicht besteuert ist wie Benzin. In der Preisspanne sehen wir auch die notwendige Luft für eine Steuer, die ja mit Sicherheit irgendwann kommen wird.

Gibt es unterschiedliche Qualitäten bei Wasserstoff? Und welche Qualität braucht die Brennstoffzelle?
Wasserstoff wird derzeit noch überwiegend aus Erdgas über Dampfreformierung hergestellt oder fällt aus industriellen Verarbeitungsprozessen als Abfallprodukt an. Der müsste für die Brennstoffzelle speziell gereinigt werden. Besser, weil viel reiner, ist Wasserstoff, der per Elektrolyse aus Wasser gewonnen wird. Wir reden hier von Wasserstoff 5.0. Das ist ein Reinheitsgrad von 99,999 Prozent. Wasserstoff ist der ideale Energieträger, um Strom aus Wind- und Sonnenkraft zu speichern, die beide nicht kontinuierlich erzeugt werden. Mit einem stetig wachsenden Anteil erneuerbarer Energien wird Wasserstoff sicherlich eine zunehmend wichtige Rolle für das Gesamtenergiesystem spielen – und damit auch für den Mobilitätsbereich zunehmend attraktiver.

Der Beitrag Fahrbericht Mercedes GLC F-Cell: Elektroauto mit Brennstoffzelle erschien zuerst im Internetangebot der ADAC Motorwelt.