Das verspricht sich ElringKlinger von der Brennstoffzelle

Die Zukunft des ElringKlinger-Konzerns liegt nur wenige Meter von der Zentrale entfernt. In der neuen Halle 700 in Dettingen/Erms nahe Stuttgart stehen auf 6500 Quadratmetern zahlreiche Stationen mit Robotern. Dort werden in voll automatisierten Prozess-Schritten Bipolarplatten bearbeitet und anschließend zu Brennstoffzellenstacks zusammengefügt. Diese gelten als Herz eines Antriebssystems mit Wasserstoff. 

Glaubt man ElringKlinger-Chef Stefan Wolf, dann hat das Unternehmen hier einen deutlichen Vorsprung vor der Konkurrenz. „Die Leistungsdichte, Qualität und Grad der Automatisierung in der Produktion sind bislang einzigartig“, sagt er nicht ohne Stolz. Auch eine Testabteilung ist integriert. Über 160 Patente sind im Laufe der Jahre für die Technologie angemeldet worden. Zudem habe man die Kontrolle über die komplette Wertschöpfungskette.

Seit 20 Jahren schon entwickelt das Unternehmen Brennstoffzellen. Schon damals beschäftigte die Geschäftsführung die Frage, wie ElringKlinger nach einem möglichen Ende der Verbrenner-Technologie bestehen könnte. Einst ist der Zulieferer, der weltweit rund 9500 Mitarbeiter beschäftigt und 2021 einen Umsatz von rund 1,6 Milliarden Euro erreichte, mit Dichtungsringen groß geworden. Doch die werden weder für batterieelektrische noch wasserstoffbetriebene Fahrzeuge benötigt.

„Also haben wir mit den Bipolarplatten angefangen, weil es im Prinzip die genau gleiche Technologie ist, die wir sehr gut beherrschen“, sagt Wolf. Wie bei den Dichtungsringen kommt es auch bei den Bipolarplatten auf die sehr präzise Bearbeitung von Metallplatten an. Diese werden in einer Presse in einem benachbarten Gebäude gestanzt. Abweichungen in der Größe eines Zehntel des menschlichen Haars reichen aus, um die Qualität zu beeinträchtigen.

Drei Brennstoffzellen-Stacks kann ElringKlinger in der Halle in Serie fertigen. Dabei lässt sich die Leistung über die Zahl der montierten Zellen variieren. Das kleinste Paket hat eine Leistung von 76 Kilowatt, also rund 103 PS.  Sie ist vor allem für Anwendungen in Autos gedacht. Die größte erreicht eine Leistung von bis zu 205 Kilowatt, also 279 PS. Sie ist für den Schwerlastverkehr sowie den Bahn- und Schiffsverkehr gedacht.

Bei Bedarf lassen sich die Module auch in Kette schalten, um mehr Leistung herauszuholen.  Mit dem französischen Zulieferer Plastic Omnium hat sich ElringKlinger 2020 im Joint Venture EKPO verbündet, um auch komplette Systeme anbieten zu können. Während ElringKlinger die Stacks beisteuert, kommen von Plastic Omnium Steuerungstechnik und auch die Wasserstofftanks für Pkw und Nutzfahrzeuge. Geliefert werden jeweils die Komponenten, die der Kunde verlangt.

Die Fabrik ist zunächst für eine Kapazität von rund 10.000 Einheiten ausgelegt. Bisher sind die gefertigten Stacks zum Großteil noch Prototypen zur Erprobung. Erste Projekte wie etwa für einen amerikanischen Pick-up oder einen chinesischem Lkw-Bauer sollen bald in Serie gehen. Den großen Schwung erwartet das Unternehmen aber erst in einigen Jahren. „Wir rechnen ab 2025 mit großen Volumensteigerungen und wollen dann auch die volle Auslastung erreichen“, sagt EKPO-Chef Gernot Stellberger. In einem zweiten Schritt sind bis Ende des Jahrzehnts dann 100.000 Einheiten möglich.

Das Ziel sei es, einer der drei größten Brennstoffzellen-Produzenten weltweit zu sein. "Das Ertragspotenzial ist enorm", sagt Wolf. Während ElringKlinger beim Verbrennungsmotor auf einen Wertanteil pro Auto im niedrigen dreistelligen Bereich kam, könnten es in einem Auto mit Brennstoffzelle je nach Preisentwicklung und weiteren gelieferten Komponenten wie etwa einem Batteriegehäuse bis zu 10.000 Euro sein.

Dabei rechnet Wolf damit, dass die Brennstoffzelle nicht nur auf der Langstrecke im Schwerlastverkehr zum Einsatz kommt, sondern auch abseits der Straße im Gelände und in anderen Bereichen wie etwa im Bahn- oder Schiffsverkehr. So könnten etwa Kreuzfahrtschiffe mit einer Brennstoffzelle im Hafen CO2-neutral Strom erzeugen. Mit Airbus arbeitet EKPO für die Zeit nach 2030 auch an   Brennstoffzellen-Antrieben für Flugzeuge.

Schon davor wird die Brennstoffzelle ihren Siegeszug auch in den Pkw antreten, ist man bei ElringKlinger überzeugt. Zwar nicht im Kompaktsegment, aber beispielsweise in den schweren SUV oder großen Luxusfahrzeugen. „Fast alle Hersteller arbeiten gerade daran, wie sich Wasserstofftanks im Bauraum eines Batteriemoduls ins Fahrzeug integrieren lassen“, weiß Stellberger.

Darunter seien auch solche, die bisher voll auf batterieelektrische Antriebe setzten. Erste Serieneinsätze seien ab 2027 denkbar. In Europa hat neben Stellantis bisher nur BMW angekündigt, Brennstoffzellenantriebe bei Pkw für die Serie entwickeln zu wollen.

Als bremsende Faktoren für den Durchbruch sieht Wolf vor allem die Themen Energie und die Infrastruktur. So müssten die Regierung in Deutschland und Europa insgesamt beim Aufbau eines Ladenetzes mehr Gas geben. Bisher sind in Deutschland 97 H2-Tankstellen in Betrieb, bis 2030 soll die Zahl auf 1000 steigen.  Diese kosteten zwar Geld, ließen sich relativ leicht in das bestehende Tankstellennetz integrieren. "Wir dürfen den Fehler wie bei den Stromtankstellen nicht wiederholen, wo es einfach zu lange gedauert hat", so Wolf.

Zudem müssten deutlich mehr Windräder gebaut werden, um grünen Wasserstoff zu erzeugen. „Wir müssen die Zeit für die Genehmigungsverfahren deutlich senken“, fordert Wolf. Bisher vergingen sechs bis acht Jahre bis zum Bau einer Windkraftanlage. Vor allem in Bayern und Baden-Württemberg gehe der Ausbau zu langsam voran.

Mit der Brennstoffzelle und anderen vom Verbrenner unabhängigen Komponenten n wie Batteriegehäuse, Leichtbau-Cockpitquerträger oder Elektro-Antriebssträngen für Luxussportwagen hat ElringKlinger sich nach Aussage von Wolf erfolgreich für die Zukunft aufgestellt. So verteilte sich der Umsatz zwar 2021 noch zu 80 Prozent auf Verbrenner- und 20 Prozent auf Nichtverbrenner-Komponenten.

Betrachtet man aber die Auftragseingänge, so ergibt sich ein völlig anderes Bild. Im Zeitraum von Anfang 2020 bis Februar 2022 entfielen bereits 58 Prozent auf die vom Verbrenner unabhängigen Technologien. Mit Blick auf den schwächelnden Börsenkurs will Wolf diese Botschaft in nächster Zeit stärker kommunizieren. „Wir sind längst nicht mehr der Hersteller von Dichtungsringen, sondern eine transformierte Firma mit einem sehr guten Portfolio.“      

Aus dem Datencenter:

Anzahl von Brennstoffzellen- und E-Fahrzeugen und Tank-/Ladestationen 2021 und 2022