BMW: Wasserstoffauto in Kleinserie

Die Entwicklung CO₂-freier Antriebsformen hat jetzt auch bei der BMW Group hohe Priorität. Dabei können im Zuge der zunehmenden E-Mobilität auch Wasserstoff-Fahrzeuge eine wichtige Rolle spielen und langfristig eine weitere Option werden. Die Wissenschaft sagt ohnehin voraus, dass der einzige Antrieb für Automobile und Luftfahrzeuge in den Jahren ab 2040/2025 nur der mit Wasserstoff sein kann.

BMW plant ab 2022 eine Kleinserie eines Wasserstoff betriebenen Fahrzeugs auf Basis des X5. Foto: BMW

BMW plant ab 2022 eine Kleinserie eines Wasserstoff betriebenen Fahrzeugs auf Basis des X5. Foto: BMW

Wasserstoff-Fahrzeuge verfügen wie Elektrofahrzeuge über einen elektrischen Antrieb. Die benötigte Energie beziehen sie jedoch nicht aus Hochvoltbatterien, sondern produzieren diese direkt an Bord aus Wasserstoff. Der Einsatz von innovativer Wasserstoff-Technologie kann so dazu beitragen, die Dekarbonisierung weiter voranzutreiben.
Eine wichtige Rolle spielt bei BMW dabei das Landshuter Leichtbau- und Technologiezentrum (LuTZ), indem es für den BMW i Hydrogen NEXT ab 2022 wesentliche Komponenten des Wasserstoffantriebs fertigen und für die weitere Montage des Brennstoffzellensystems in München bereitstellen wird. Bayerns Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger und BMW Group Vorstandsmitglied Dr. Andreas Wendt im Rahmen eines „Technologietags Wasserstoff“.

Aiwanger zu Gast. „Ich bin überzeugt, dass sich die Wasserstofftechnologie durchsetzen wird. Und ich setze mich dafür ein, dass Bayern zum Hightech-Standort in der Wasserstofftechnologie wird. Das ist eine konstruktive Antwort auf die Klimadebatte,“ sagte Hubert Aiwanger, stv. Ministerpräsident von Bayern und Staatsminister für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, anlässlich des Besuchs im niederbayerischen Komponentenwerk Landshut. Jetzt geht es nach seiner Worten darum, die Wasserstoffinfrastruktur national und international gezielt aufzubauen, von der Produktion bis zur Anwendung.

„Hier in unserem Leichtbau- und Technologiezentrum entstehen entscheidende Innovationen für die Mobilität der Zukunft,“ sagte Dr. Andreas Wendt, Vorstand der BMW AG für Einkauf und Lieferantennetzwerk. „Wir entwickeln hier hochkomplexe Bauteile, die maßgeschneidert auf die Anforderungen unserer Automobile passen. So trägt der Standort wesentlich zur Transformation des Unternehmens hin zur E-Mobilität bei. Unsere hauseigene Komponentenfertigung in Landshut hat dabei mehr denn je die Rolle eines Innovationstreibers inne.“

Zweite Generation des BMW i Hydrogen NEXT ab Ende 2022 in Kleinserie. Wasserstoffelektrische Fahrzeuge produzieren die benötigte elektrische Energie direkt an Bord aus Wasserstoff und bieten einige Vorteile. Sie eignen sich aus heutiger Sicht am besten für Kunden, die häufig Langstrecke fahren, eine hohe Flexibilität benötigen oder keinen regelmäßigen Zugang zu elektrischer Ladeinfrastruktur haben. Die Betankung erfolgt ähnlich wie mit herkömmlichen Kraftstoffen in wenigen Minuten. Mit regenerativ erzeugtem Wasserstoff betriebene Fahrzeuge können einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leisten.

Mit dem BMW i Hydrogen NEXT wird die BMW Group ab 2022 eine Kleinserie auf Basis des aktuellen BMW X5 produzieren, die mit einem Wasserstoff-Brennstoffzellen-E-Antrieb ausgestattet ist und somit nur Wasserdampf ausstößt. Für die Entwicklung des Fahrzeugs nutzt die BMW Group ihre Erfahrung aus der fünften Generation an E-Antrieben.
Derzeit sind die Voraussetzungen noch nicht gegeben, um Kunden ein Wasserstoff-Fahrzeug anbieten zu können. Insbesondere bei der Infrastruktur für die Wasserstoff-Betankung, als auch bei den Voraussetzungen im gesamten Energiesystem, in dem grüner Wasserstoff in relevanten Mengen und zu wettbewerbsfähigen Preisen für die individuelle Mobilität produziert werden muss, ist noch weiteres Engagement nötig.

In Deutschland, der EU und weiteren wichtigen Weltregionen hat die Politik die Bedeutung des grünen Wasserstoffs für das Energiesystem der Zukunft erkannt. Die Europäische Union hat mit dem „Green Deal" die Wasserstoff-Technologie in den Fokus genommen. Auch wichtige asiatische Märkte wie Japan, Korea und China zeigen ein hohes Interesse daran, eine Infrastruktur für Wasserstoff-Fahrzeuge aufzubauen. Die Rahmenbedingungen für Wasserstoff-Brennstoffzellenfahrzeuge werden sich dementsprechend weltweit unterschiedlich entwickeln.

Brennstoffzellensystem aus Landshut. Für das Brennstoffzellensystem des BMW i Hydrogen NEXT ab 2022 laufen in Landshut bereits die Vorbereitungen. Für die Kleinserie wird der niederbayerische Produktionsstandort hoch innovative Komponenten für die Brennstoffzellenmontage fertigen: das so genannte Stack-Gehäuse aus Leichtmetall, in dem die Brennstoffzellen sitzen, sowie die Mediendruckplatte. Diese besteht aus Kunststoff- und Leichtmetallgussteilen und dient als luft- und wasserdichter Verschluss des Stack-Gehäuses. Durch die Mediendruckplatte werden in das Gehäuse die „Medien“ Wasserstoff-, Sauerstoff und Kühlmittel eingeschleust, um die chemische Reaktion in den Brennstoffzellen zu initiieren. Die komplexen Bauteile sind spezifisch auf den dauerhaften Kontakt mit Wasserstoff ausgelegt.

Im Antriebsstrang erzeugt das Brennstoffzellensystem, das kontinuierlich mit Wasserstoff aus CFK-Tanks gespeist wird, bis zu 125 kW elektrische Leistung für den Elektromotor, der auf der Hinterachse sitzt. Der zugrundeliegende Mechanismus ist dabei eine chemische Reaktion zwischen Wasserstoff und Sauerstoff, deren einziges Reaktionsprodukt Wasser ist. Zwei 700-bar-Tanks, die zusammen 6 kg Wasserstoff fassen, garantieren große Reichweiten bei allen Wetterbedingungen – bei einer Tankdauer von nur drei bis vier Minuten.

Beim Elektromotor des BMW i Hydrogen NEXT handelt es sich um den hochintegrierten E-Antrieb der fünften Generation, der erstmalig im iX3 zum Einsatz kam. Die Hochvoltbatterie, die oberhalb des E-Antriebs sitzt, dient als Leistungspuffer und sorgt beim Beschleunigen für zusätzliche Dynamik. Die Antriebssystemleistung beträgt insgesamt 275 kW (374 PS). Quelle: BMW / DMM