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Wasserstoff – der Energieträger der Zukunft

15.07.2009
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Wasserstoff-Fahrzeuge sind seit 18 Jahren fester Bestandteil der Mazda Entwicklung. Schon der erste Prototyp HR-X, der anlässlich der Tokyo Motor Show 1991 vorgestellt wurde, kombinierte die Kreiskolbentechnik mit Wasserstoff-Verbrennung.

Ohnehin stehen ökologisch nachhaltige Antriebstechniken im Mittelpunkt der aktuellen Mazda Unternehmensstrategie. Der japanische Automobilhersteller hat das Ziel, die individuelle Mo-bilität zukünftiger Autofahrergenerationen mit Hilfe innovativer Antriebsalternativen in Einklang mit der Natur zu bringen. Die wasserstoffbetriebene Kreiskolbentechnik eröffnet diesen Weg, ohne Werte wie Fahrfreude oder Sicherheit über Bord werfen zu müssen. Der RENESIS-Motor, der auf dem berühmten Funktionsprinzip von Felix Wankel aufbaut, ist heute fest in die Mazda DNA eingebettet und wurde als Basis für die Entwicklung eines umweltfreundlichen Antriebs der Zukunft gewählt.

Die Mazda Wasserstoff-Fahrzeuge sind das Ergebnis einer stetigen und intensiven Entwick-lungsarbeit seit den frühen neunziger Jahren. Sie lieferten die Grundlage für den ersten Maz-da RX-8 Hydrogen RE, der 2003 auf der Tokyo Motor Show präsentiert wurde. Dieses zukunftsweisende Fahrzeug stellt seine Straßentauglichkeit bereits seit einiger Zeit auf japanischen Straßen unter Beweis und wird seit diesem Jahr auch in Norwegen in einem Großprojekt eingesetzt. Das "Dual-Fuel"-System dieses Motors ermöglicht wechselweise den Gebrauch von Wasserstoff oder Benzin und erhöht dadurch die Alltagstauglichkeit.

Seit 2006 sind mehrere Mazda RX-8 Hydrogen RE für japanische Unternehmen und Lokalre-gierungen auf Leasingbasis im Einsatz. Der einzigartige kommerzielle Vertrieb liefert Mazda wertvolle Erkenntnisse für die weitere Entwicklung wasserstoffgetriebener Fahrzeuge. Das gewonnene Know-how hat schnell zur Ausweitung des Mazda Wasserstoff-Programms außerhalb Japans geführt. Mit HyNor, einem Gemeinschaftsprojekt zum Aufbau einer Was-serstoff-Infrastruktur in Norwegen, vereinbarte Mazda 2007 die Lieferung von RX-8 Hydro-gen RE Fahrzeugen. 2008 wurden die ersten Testfahrzeuge zur Verfügung gestellt.

Im gleichen Jahr erhielt Mazda in Japan für den Mazda Premacy (in Deutschland erhältlich als Mazda5) mit Wasserstoff-Elektro-Hybridantrieb die Straßenzulassung. Seit 2009 wird auch dieses innovative Fahrzeug in Japan an ausgewählte Partner verleast.


Mazda und das HyNor-Projekt

Ein Jahr nachdem Mazda das kommerzielle Leasing für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge mit Kreiskolbenmotor in Japan gestartet hatte, weitete der Automobilhersteller mit der Teilnah-me am HyNor-Projekt seine Aktivitäten auf diesem Feld aus. Dem norwegischen Wasserstoff-Projekt stellte das Unternehmen die ersten Einheiten des weiterentwickelten RX-8 Hydrogen RE zur Verfügung. HyNor ist eine Initiative von rund 50 Kooperationspartnern - darunter öf-fentliche Institutionen, Industrieunternehmen und Forschungseinrichtungen - zum Aufbau einer durchgängigen Infrastruktur für Wasserstoff in Norwegen.Mit der Eröffnung der ersten norwegischen Wasserstoff-Route im Mai 2009 erreichte das Hy-Nor-Projekt jetzt eine neue Stufe. Entlang einer rund 600 Kilometer langen Strecke zwischen Oslo und Stavanger können Wasserstoff-Fahrzeuge dank zahlreicher Wasserstoff-Tankstellen lückenlos mit dem Energieträger versorgt werden.


Die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten von Wasserstoff

Im Fokus der Mazda Wasserstoff-Entwicklung stand in den vergangenen Jahren der Einsatz des alternativen Energieträgers in Verbrennungsmotoren. Ähnlich wie die benzinbetriebene Variante verbrennt auch der Hydrogen-Motor in den Brennkammern explosionsartig den Was-serstoff und treibt damit den Rotor des Triebwerks an. Im Gegensatz zum Benziner verlässt jedoch als wesentliche Emission Wasserdampf den Abgasstrang.

Die Brennstoffzellen-Technologie, die ihre Energie aus der Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff erzeugt, besitzt im Vergleich zu einem Wasserstoff-Motor den höheren Wirkungsgrad und produziert ebenfalls nur schadstofffreien Wasserdampf. Der in der Brennstoffzelle produzierte elektrische Strom wird für den Antrieb eines Elektromotors verwendet. Doch für Mazda hat der Wasserstoff-Kreiskolbenmotor den unschlagbaren Vorteil, dass dieser strukturell eng mit der Benzinervariante verbunden ist. Folglich fallen die Produktionskosten erheb-lich geringer aus und das Triebwerk arbeitet zuverlässiger. Weil der Motor sowohl mit Wasserstoff als auch mit Benzin betrieben werden kann und der Fahrer zwischen den Betriebsmodi auf Knopfdruck wechseln kann, lässt sich das Fahrzeug auch abseits des noch dünnen Wasserstoff-Tankstellennetzes nutzen. So bietet der Mazda Kreiskolbenmotor mit "Dual-Fuel" derzeit mehr Potenzial auf dem Weg zum Energieträger der Zukunft als die Brennstoffzellen-Technik.

In Verbindung mit dem Hydrogen-Triebwerk greift Mazda mittlerweile auch auf ein Hybridsys-tem mit Elektroantrieb zurück. Der Mazda Premacy/Mazda5 Hydrogen RE Hybrid kombiniert die Vorteile des Wasserstoff-Kreiskolbentriebwerks mit denen eines Elektromotors. Sowohl die Leistung als auch die maximale Reichweite einer einzigen Wasserstoffladung konnten dadurch erheblich gesteigert werden.

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