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Der Prototyp mit Dual-Energy-Antrieb mit Batterie und Brennstoffzelle hebt die Dekarbonisierung auf ein neues Niveau. Als Vision eines CO2-armen Familienautos stößt er über seinen gesamten Lebenszyklus 90 Prozent weniger Treibhausgase aus, als der zugrunde liegende Vergleichswert von 2019. In den vergangenen Jahren wurden enorme Fortschritte bei der Energiedichte der Batterien erzielt, die in vollelektrischen Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Bisher reicht dies aber noch nicht aus, um in puncto Reichweite und Fahrzeit mit Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor mithalten zu können. Deshalb wurden im Rahmen des Projekts Emblème auch die Möglichkeiten von Wasserstoff untersucht.
Wasserstoff ist ein geruchloses, farbloses und nicht korrosives Gas, das bei der Verbrennung in einem Verbrennungsmotor oder der Oxidation in einer Brennstoffzelle Strom erzeugt. Dabei entsteht lediglich Wasser. Es gibt bewährte Lösungen für die Speicherung und Herstellung von Wasserstoff, und das Tanken an einer Wasserstofftankstelle geht schnell: ein Kilogramm pro Minute (ein Wert, der in Zukunft steigen wird).Eine Brennstoffzelle mit einer Batterie zu kombinieren, bietet die Möglichkeit, die Vorteile beider Technologien zu nutzen und eine höhere Reichweite zu erzielen. Beide Quellen verfügen dabei über genügend Leistung, um das Fahrzeug auf der Straße zu halten.
Der Dual-Energy-Elektroantrieb des Renault Emblème nutzt eine Batterie, die nur halb so groß ist wie die in heutigen Elektroautos verwendeten Langstreckenbatterien, erzielt damit aber die gleiche Reichweite. Durch diese Lösung werden die CO2-Emissionen verringert. Das Dual-Energy-System umfasst eine 40-kWh-NMC-Batterie (Nickel-Mangan-Kobalt), die unter dem Fahrzeugboden untergebracht ist, und einer 30-kW-PEMFC-Brennstoffzelle, die mit CO2-armen Wasserstoff aus einem 2,8-kg-Tank unter der Motorhaube versorgt wird. Die beiden Energiequellen treiben einen Elektromotor mit gewickeltem Rotor an, der ohne seltene Erden auskommt.
Die auf der Plattform AmpR Medium basierende Architektur mit Hinterradantrieb beherbergt die verschiedenen Komponenten des Antriebsstrangs (Elektromotor, Batterie, Brennstoffzelle und Wasserstofftank) und sorgt für einen niedrigen Schwerpunkt und eine ideale Gewichtsverteilung.
Im Alltag funktioniert das Fahrzeug wie ein herkömmliches Elektroauto: Die Batterie wird durch regeneratives Bremsen, Photovoltaikzellen auf dem Dach oder über eine Ladestation aufgeladen. Die Reichweite beträgt mehrere hundert Kilometer und ist mehr als ausreichend für alltägliche Fahrten. Bei längeren Fahrten nutzt der Antrieb verstärkt das Wasserstoff-Brennstoffzellensystem, um die Ladezeiten zu minimieren.
Durch diese Konfiguration steigt die Vielseitigkeit des Renault Emblème: Eine Strecke von bis zu 1.000 Kilometern legt er ohne CO2-Äq.-Auspuffemissionen zurück, und das genauso schnell wie ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor: ohne Aufladen, mit nur zwei Stopps zum Betanken mit Wasserstoff – in jeweils unter fünf Minuten – für 350 Kilometer Reichweite. Auf einer Fahrt zwischen Paris und Marseille werden 75 Prozent des Stroms, den das Fahrzeug verbraucht, von der Brennstoffzelle erzeugt, wobei außer Wasser keine Emissionen entstehen.
Das Multimediasystem verfügt über einen Routenplaner, der die von der Brennstoffzelle gelieferte Leistung berechnet, um die Nutzung der Batterie zu optimieren und den Ladezustand zu erhalten.
Durch die Kombination der Eigenschaften von Elektrizität und Wasserstoff bietet das duale Energiesystem alle Vorteile des elektrischen Fahrens (sofortige Beschleunigung, geräuschloser Betrieb, keine Vibrationen) und stellt eine attraktive Alternative zum reinen Elektroantrieb dar, auch wenn sie sich derzeit noch um in der Erprobung befindet.
Auch im Innenraum setzen die Entwickler auf natürliche und auch recycelte Materialien. Tierleder wird nicht verwendet –das Cockpit mit Leinen und Flachs verkleidet. Die Türverkleidungen sowie die Mittelkonsole bestehen aus Ananasfasern und da auf Klebstoffe verzichtet wird, vereinfacht sich das Recycling.
Fotos: Renault/Text: Rainer Roßbach