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Ford präsentiert den Ford Focus C-MAX mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor

Den Ford Focus C-MAX gibt es jetzt auch mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor – allerdings vorerst nur als Versuchsfahrzeug Ford C-MAX H 2 ICE (ICE steht für Internal Combustion Engine, Englisch für Verbrennungsmotor). Präsentiert wird der Ford Focus C-MAX mit dem gasförmigen Brennstoff als technische Studie für künftige Antriebskonzepte auf dem Genfer Automobilsalon.

Eine Gruppe von Ingenieuren des Ford Forschungszentrums Aachen (FFA) hat das Demonstrationsfahrzeug entwickelt, um das technische und ökonomische Potential dieser Technologie zu untersuchen. Auf dem Weg in eine nachhaltige Mobilität erachtet Ford den Wasserstoff-Verbrennungsmotor mittelfristig als wichtige Brückentechnologie in eine Zukunft, in der Wasserstoff für Brennstoffzellen verfügbar sein wird. Bis die technische und wirtschaftliche Reife von Brennstoffzellen für Serienfahrzeuge erreicht ist, gilt es, einen Markt für Wasserstoff als Brennstoff anzuschieben und damit der bislang fehlenden Wasserstoff- Infrastruktur Starthilfe zu geben. Je mehr Fahrzeuge Wasserstoff tanken, desto schneller wird das entsprechende Tankstellennetz mitwachsen. Absehbar ist, dass der Wasserstoff-Verbrennungsmotor deutlich früher seine Marktreife erlangen wird als die Brennstoffzelle, nachdem sich das Prinzip des Verbrennungsmotors nun schon seit mehr als 100 Jahren bewährt hat. Dies bedeutet allerdings nicht, dass die Veränderungen am Wasserstoff-Verbrennungsmotor des Ford Focus C-MAX – abgekürzt: H 2 ICE (ICE = Internal Combustion Engine) trivial sind: Als Basismotor für den Ford Focus C-MAX mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor dient ein 2,3 Liter-Vierzylinder-Benzinmotor mit einer Leistung von 110 PS (82 kW). Der Ford Focus C-MAX mit H 2 ICE-Motor unterscheidet sich vom Basisfahrzeug neben mechanischer Aufladung durch einen Kompressor vor allem durch eine geänderte Anordnung der Motorraumkomponenten - Batterie unter dem Rücksitz, eine andere Tanktechnologie, umfangreiche Sicherheitssysteme und Sensorik. Hinzu kommt der Mehraufwand an Elektronik für das Motormanagement und die Sensor-Überwachung sowie zusätzliche Komponenten wie zum Beispiel zwei Ladeluftkühler, wovon einer auf den Kühlmittel-Kreislauf der Klimaanlage zurückgreift. Der Ford Focus C-MAX H 2 ICE tankt komprimierten, gasförmigen Wasserstoff, der bei 350 bar in drei Aluminium-Kohlefaser-Tanks gespeichert wird – zwei befinden sich im Kofferraum, der dritte ist unter dem Fahrzeugunterboden am Heck untergebracht. Zwei Druckminderer, davon einer innerhalb der Tanks, sorgen dafür, dass der Wasserstoff bis zum Motoreinlass auf 5,5 bar reduziert wird. Insgesamt fassen die drei Tanks 119 Liter. Dies entspricht 2,75 Kilogramm Wasserstoff. Damit erzielt der Ford Focus C-MAX mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor eine Reichweite von ungefähr 200 Kilometer. Ein Tanksystem, das hilft, die Reichweite annähernd zu verdoppeln, ist bereits in der Entwicklung. Ein Kompressor verhilft dem Ford Focus C-MAX H 2 ICE zu einer Motorleistung, die einem entsprechenden Benzinmotor ohne Aufladung vergleichbar ist. Dazu verdichtet ein Kompressor die Ansaugluft und vergrößert somit die Menge des zündfähigen Gemisches im Brennraum. Die übliche Erwärmung der Ansaugluft wird von zwei Ladeluftkühlern, von denen sich einer unterhalb der Stoßstange befindet, der andere in der Mitte des Motorraums, wieder kompensiert. Die abgekühlte und hochverdichtete Luft wird dem Verbrennungsmotor zugeführt und per Common Rail-Saugrohreinspritzung zündfähig aufbereitet. Das Wasserstoff-Luft-Verhältnis lässt sich im Ford Focus C-MAX H 2 ICE in einer großen Bandbreite regulieren, da die Zündfähigkeit von Wasserstoff in Luft im Bereich von vier bis 70 Volumenprozent liegt. Das bedeutet, dass ähnlich wie beim Diesel-Motor sowohl sehr magere als auch sehr fette Wasserstoff-Luft-Gemische möglich sind und damit entsprechend günstige Verbrauchs- und Stickoxidemissionswerte erzielt werden können. Abgesehen von einer geringen Menge Stickoxid, das in einem einfachen Katalysator reduziert werden kann, arbeitet der Ford C-MAX H 2 ICE ohne messbare Schadstoff-Komponenten im Abgas. Ein weiteres wichtiges Projekt auf dem Weg zu einer nachhaltigen Wasserstoffzukunft ist die von der Bundesregierung unterstützte Clean Energy Partnership (CEP) in Berlin, an der neun verschiedene Firmen – darunter Ford - beteiligt sind. Ford gibt im Rahmen des Projekts, das seit Ende Oktober 2004 die Alltagstauglichkeit von Wasserstoff im mobilen Einsatz demonstrieren hilft, drei Brennstoffzellenfahrzeuge in die Hand von Flottenkunden. Wasserstoff wird als nachhaltiger und damit besonders umweltfreundlicher Energieträger angesehen, da er regenerativ aus Sonnen-, Wasser- oder Windenergie erzeugt werden kann. Die Brennstoffzelle erzielt mit einem Wirkungsgrad von annähernd 80 Prozent bei der Verwendung von Wasserstoff im Vergleich zum Wasserstoff-Verbrennungsmotor (40 Prozent) annähernd die doppelte Effektivität und erzeugt zudem keinerlei Schadstoff- und Klimagas-Emissionen.

25.02.2005 / Ford

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