Wasserstoff-Verbrennungsmotor in Unimog Prototyp im Testeinsatz

Auf einem stillgelegten Autobahnabschnitt zwischen Bayreuth und Bamberg haben die Ingenieure beim Mähen des Grünstreifens, bei Beschleunigungsfahrten und beim Tanken an einer öffentlichen Zapfsäule Messdaten erhoben, die für die weitere Fahrzeugentwicklung genutzt werden. Mitarbeiter der Autobahn GmbH begleiteten die Tests. Die praktische Erprobung bei niedrigen Temperaturen und abwechslungsreicher Topografie ist ein wichtiger Schritt im laufenden Entwicklungsprojekt «WaVe», bei dem 18 Partner gemeinsam am Antriebskonzept des Wasserstoff-Verbrennungsmotors arbeiten.

Franziska Cusumano, Head of Mercedes-Benz Special Trucks und Custom Tailored Trucks: «Wir sind sehr zufrieden mit dem aktuellen Entwicklungsstand des Versuchsfahrzeugs. Nach gut zwei Jahren Projektlaufzeit sind wir bereits mit einem ersten einsatzfähigen Unimog Prototypen mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor in der Praxiserprobung. Die Tests mit Mitarbeitern der Autobahn GmbH in Oberfranken sind für uns besonders wertvoll, weil wir hier wichtiges Feedback aus der Praxis direkt in unsere Entwicklung einfliessen lassen können.»

Das Prototypenfahrzeug mit umgerüstetem Motor
Das Mercedes-Benz Unimog Versuchsfahrzeug basiert auf dem Unimog Geräteträger U 430. Für den alternativen Antrieb durch Wasserstofftechnologie ist ein speziell umgerüsteter Gasmotor mit Tank-, Sicherheits- und Überwachungssystemen und Messtechnik eingebaut. Bei der Wasserstoffverbrennung im Motorraum entsteht Wasser, das als heisser Wasserdampf über den Auspuff entlassen wird. Der Radstand und die Pritschenlänge sind so bemessen, dass die Wasserstofftankbehälter hinter der Fahrerkabine montiert werden konnten. Die vier TÜV-geprüften 700-Bar-Hochdrucktanks fassen insgesamt etwa 14 Kilogramm gasförmigen Wasserstoff. Sie sind zu zwei Doppeltanks zusammengefasst, die mit jeweils einem Tanksteuergerät unabhängig voneinander betrieben werden. In einer nächsten Entwicklungsstufe soll das Volumen erhöht werden, um einen regulären Arbeitstag abdecken zu können. Der Motor leistet etwa 290 PS / 1000 Nm und ist dabei wahrnehmbar leiser als das Dieselpendant. Der Prototyp wurde mit einem Frontmähgerät mit zwei Mähköpfen ausgestattet, um im Arbeitsbetrieb weitere Erkenntnisse zu gewinnen.

Projekt «WaVe»: Schulterschluss zwischen Politik, Wissenschaft und Wirtschaft
Die Entwicklung des Versuchsfahrzeugs mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor findet im Rahmen des öffentlich geförderten Projekts «WaVe» statt. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderte Vorhaben wird von 18 Partnern aus Industrie und Wissenschaft gemeinschaftlich umgesetzt und begann im Juli 2021. Ziel des WaVe-Projekts ist es, zu prüfen, inwiefern der konventionelle Dieselmotor als Multienergieverteiler für den Fahrantrieb und alle Nebenabtriebe durch einen wasserstoffbetriebenen Verbrennungsmotor ersetzt werden kann.

Der Fokus von Daimler Truck liegt prinzipiell auf batterieelektrischen Antrieben und wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen. Die Wasserstoffverbrennung kann neben diesen beiden Technologien eine weitere Option für die Dekarbonisierung des Antriebstrangportfolios von Daimler Truck sein. Erste Ergebnisse aus dem WaVe-Projekt zeigen, dass für spezielle Anwendungen der Wasserstoff-Verbrennungsmotor eine sinnvolle, komplementäre Lösung sein könnte.

Gerade für den Unimog könnte sich diese Variante aufgrund des limitierten Bauraums und der erforderlichen hohen Leistung im Arbeitseinsatz als zukunftsfähige Antriebsart erweisen. Nach dem ersten erfolgreichen Praxiseinsatz bleibt dem Entwicklungsteam eine restliche Projektlaufzeit von sechs Monaten, um weitere Anpassungen und Verbesserungen vorzunehmen. Eine Weiterführung des Projekts hält Dr. Günter Pitz, Leiter der Powertrain-Entwicklung bei Mercedes-Benz Special Trucks, für sinnvoll: «Das Antriebskonzept der Wasserstoffverbrennung kann als Blaupause für leistungsintensive Anwendungen im Sonderfahrzeugbereich dienen. Auf Baustellen, im kommunalen oder im landwirtschaftlichen Bereich könnte damit sehr schadstoffarm gefahren und gearbeitet werden. Um bei solchen Fahrzeugen die Serienreife zu erreichen, braucht es auch weiterhin finanzielle Planbarkeit durch gezielte Förderung.»