I begyndelsen af juni præsenterede Mercedes-Benz for første gang den nye eCitaro fuel cell, den første bylinjebus med brændselscelle til forlængelse af rækkevidden. Før seriestarten skulle eCitaro brændselscellen gennemgå talrige funktions- og sikkerhedstests. Det omfattede også en vinterkrydsning af Alperne – en testkørsel med mange udfordringer.

Den kolde alpeluft omgiver den gule ledbus med lavt gulv, der virker som et fremmedlegeme på den vidtstrakte parkeringsplads ved Plan de Gralba i 1795 meters højde i de sydtyrolske alper. Mens chauffør Andreas Hoffmann ivrigt skraber is af ruderne, ruller en lille hvid dampsky sig op fra bussens tagopbygninger – et usigeligt tegn på, at brændselscellen på bussens tag har taget sit arbejde op og nu producerer strøm af brint og luftilt – med vanddamp som eneste udledning. For ledbussen er et testkøretøj, en af fire prototyper af brændselscellen i Mercedes-Benz eCitaro.

Den første elbus, hvor et brændselscellesystem sørger for en forlængelse af aktionsradiussen, har netop bestået en af talrige tests og bestået den suverænt: Efter en nat med temperaturer langt under frysepunktet starter elmotorsystemet og brændselscellen problemfrit.

Et team af Mercedes-Benz testingeniører begav sig i begyndelsen af 2023 til Alperne med eCitaro brændselscellen for at teste dens koldstartsegenskaber ved vinterlige temperaturer og afprøve den nyudviklede termostyring. Samtidig skulle kørslerne i højder over 1700 meter give viden om brændselscellesystemets funktion i ekstreme højder. Derudover skulle det nye drivsystem bevise sin ydeevne på krævende stigninger og hældninger på op til 15 procent. Og ikke mindst var energiforbruget af stor interesse under disse udfordrende forhold.

"Under kørslen overvåger testingeniørerne konstant utallige målepunkter og data", forklarer testleder Jonas Steinki. Ud over temperaturerne i batteri, brændselscelle, motorer og kabine er det blandt andet også energiforbruget i drivlinen samt i varmesystemet og andre sekundære forbrugere, batteriernes opladningstilstand og brinttankenes påfyldningsniveau. Testingeniørerne Rainer Bickel, Stephan Lutz og Hannes Mayer overvåger kontinuerligt de vigtigste parametre for brændselscellesystem, drev, termostyring og varme på deres skærme, søger efter uregelmæssigheder og sammenligner dataene med de beregnede nominelle værdier.

Den flere dage lange testkørsel begynder med en krydsning af Alperne fra Neu-Ulm via Füssen, Fernpasset, Reschenpasset og videre til Bolzano. Kombinationen af batteri og brint skulle kunne klare de 360 kilometer. Alligevel er det svært at vurdere, hvordan energiforbruget vil udvikle sig på de lange og stejle pas ved temperaturer under frysepunktet. For at være på den sikre side beslutter teamet sig for at genoplade højvoltsbatterierne en gang til på rastepladsen Allgäuer Tor.

På vejen over fjernpasset bliver det hurtigt klart, at eCitaro brændselscellen klarer den krævende strækning endnu bedre end forventet. "Trods stigningen arbejder brændselscellen i det mest effektive effektområde fra 20 til 30 kW", forklarer Rainer Bickel og peger på den tilsvarende værdi på skærmen. "Derudover udnytter den nye termostyring spildvarmen fra brændselscellen rentabelt til temperering af kabinen. Elektrisk opvarmning anvendes derfor sjældent, og energiforbruget for alle sekundære enheder, såsom varme, styretøj og kompressor tilsammen, forbliver derfor på et meget lavt niveau."

Også ned ad bakke viser eCitaro brændselscellen sin styrke. Ved opbremsninger øges rekuperationen til op til 285 kW. Det betyder: De i alt fire motorer på de to drivaksler arbejder nu som generatorer og oplader batterierne med op til 285 kW – næsten dobbelt så meget som en hurtigladestander. "Mere kan man ikke", siger Rainer Bickel. "For ikke at belaste batterierne for meget har vi begrænset rekuperationsydelsen til 285 kW."

Den positive energibalance fortsatte frem til målet om at krydse Alperne i Bolzano: Efter 368 kilometer og en mellemopladning på ca. 55 kWh viser batteriladeindikatoren stadig 56 procent SoC (State of Charge). Og også brinttankene er stadig godt fyldt med 42 procent.

Bolzano viser sig dog at være det ideelle mål for vintertestkørslen. For med en offentlig brinttankstation lige ved siden af motorvejsafkørslen Bozen Syd og en anden H2-tankstation på driftspladsen for transportvirksomheden Sasa i Bozen har Bozen en af de bedste H2-infrastrukturer i Europa. Derudover kommer den brint, der er til rådighed her, udelukkende fra regenerative kilder – hovedsageligt fra elektrolyse med strøm fra vandkraft. Derudover giver de omkringliggende Dolomitter med deres krævende pas og høje steder ideelle betingelser for højdetest af brændselscellesystemet og yderligere test under krævende topografi og lave temperaturer.

"Vintertesten er dog kun en af flere tests, som eCitaro brændselscellen skal gennemgå, før den går i serieproduktion fra sommer", understreger Shahrukh Javed, projektleder for eCitaro brændselscellen. "Først og fremmest har brinttankene og brændselscellesystemet bestået omfattende sikkerhedstests, som til dels går ud over de lovpligtige tests." Hertil hører slag- og rystetests samt en slædetest med fastgørelsessystemet, som simulerer en ulykkessituation. Til afprøvningen under varme forhold kørte eCitaro brændselscellen ind i lastbilskollegers klimakammer i Wörth i Pfalz.

For Javed er der ingen tvivl om, at det på trods af klimakammeret med en rulletestbænk stadig er nødvendigt at køre under rigtige forhold: ”De mange forskellige måleresultater og indsigter, som vi kunne opnå på denne tur på grund af den store højder, de stejle ruter og de lave temperaturer er overstået. Der er intet, der kan erstattes.” Projektlederen tegner en positiv balance for krydsningen af ​​Alperne og de forskellige testture på alpine pas: ”eCitaro-brændselscellen klarede udfordringerne af denne alpine kørsel med glans. Takket være den nye energistyring arbejdede brændselscellen for det meste i det mest effektive område mellem 20 og 30 kW, selv på lange og stejle stigninger. Den nye termiske styring viste sig at være en vigtig byggesten for energieffektivitet, fordi den udnytter spildvarmen fra brændselscellen optimalt til at regulere temperaturen i kabinen. På denne krævende prøvetur overgik eCitaro brændselscellen vores forventninger med hensyn til rækkevidde og effektiviteten af ​​drevet og brændselscellesystemet."