Für den englischen Sportwagenhersteller Aston Martin sollte anlässlich des 100-jährigen Firmenjubiläums ein Fahrzeug für den bivalenten Betrieb mit Benzin und Wasserstoff umgerüstet werden. Ziel war es dieses Fahrzeug in einem 24h-Rennen einzusetzen, die Tauglichkeit des Konzepts unter Extrembedingungen zu demonstrieren und damit möglichst viele Rennrunden ohne CO₂-Emissionen zu absolvieren.

Das Projekt wurde im September 2012 gestartet. Bis zum 24h-Rennen am Nürburgring am 20. Mai 2013 sollte ein wettbewerbsfähiges Fahr­zeug einsatzbereit sein. Entsprechend dem Reglement dieses Rennens ist für die Zulassung des Fahrzeugs die Teilnahme an zwei 4h-Rennen vor dem 24h-Rennen erforderlich. Die 4h-Rennen fanden im April 2013 statt, weshalb das Fahrzeug bereits Anfang April und damit 6 Monate nach Projektstart einsatzfähig sein musste.

Bekanntlich erfordert ein Betrieb mit Wasserstoff ein effizientes Überwachungssystem, um potentielle Ansammlungen von zündfähigem Gasgemisch im Bereich des Fahrzeugs zu überwachen und gegebenenfalls Gegenmaßnahmen zu setzen. Kernstück des Sicherheitssystems ist die Alset H2-ECU. Dieses Steuergerät kümmert sich aus­schließlich um die Wasserstoffversorgung des Aston Martin. Die Funkti­onalität kann grob in die zwei Gruppen Steuerung der H2-Versorgung sowie die kontinuierliche Überwachung des System­zu­standes unter­teilt werden.

Auf Basis bekannter geometrischer Motordaten und des gewünschten Leistungsniveaus wurde eine 1D-Ladungswechselsimulation durch­ge­führt. Der Betrieb mit gasförmigem Kraftstoff hat große Auswirkungen auf den Ansaugvolumenstrom. Zudem führt das geringe Abgas­enthalpie­niveau im Wasserstoffbetrieb zu gänzlich anderen Rand­bedin­gungen für die Turboladerauslegung. Um eine für beide Kraftstoffe akzeptable Leistungsentfaltung zu gewährleisten, mussten bei der Wahl der Turbo­ladergröße Kompromisse eingegangen werden.

Die Abbildung unten verdeutlicht die wichtigsten Motorkenngrößen, die im reinen Wasserstoff- bzw. reinen Benzinbetrieb erzielt wurden. Dabei ist anzu­merken, dass die maximale Leistung – reglementbedingt – auf  410 kW limitiert werden musste. Das maximale Drehmoment wurde zur Scho­nung des manuellen Getriebes und aus Gründen der Fahrbarkeit auf 800 Nm begrenzt, obwohl hier im unteren Drehzahlbereich noch deutliches Potential vorhanden war.

Im Wasserstoffbetrieb (Qualitätsregelung) konnte eine Leistung von 303 kW stabil erzielt werden. Auffällig ist das verringerte maximale Drehmo­ment von 610 Nm, das erst bei 4500 min–1 anliegt. Dies liegt vor allem darin begründet, dass wegen der hohen Rückzündungsneigung kein stöchiometrischer Betrieb möglich ist (l ≈ 1.6) und weiters auch der Gemisch­heizwert im Wasserstoffbetrieb deutlich geringer als im Benzinbetrieb ist.