Das Antriebssystem des BMW i Hydrogen NEXT

30.3.2020 München. Die Entwicklung alternativer Antriebsformen hat für die BMW Group oberste Priorität.

Mit ersten virtuellen Einblicken in das Antriebssystem des BMW i Hydrogen NEXT unterstreicht der Premiumhersteller erneut sein Bekenntnis, einen durchdachten sowie konsequenten Weg zur emissionsfreien Mobilität zu beschreiten. Dazu gehört auch die Berücksichtigung der unterschiedlichen Markt- und Kundenbedürfnisse im Rahmen der Power of Choice Strategie des Unternehmens. Kundenorientierung und die dafür notwendige Flexibilität sind grundlegende Faktoren, nachhaltiger Mobilität auf globaler Ebene zum Durchbruch zu verhelfen.

Klaus Fröhlich, Entwicklungsvorstand der BMW AG:

„Wir sind überzeugt, dass künftig verschiedene alternative Antriebsformen nebeneinander existieren werden, da es keine alleinige Lösung gibt, die sämtliche Mobilitätsanforderungen der Kunden weltweit abdeckt. Der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieb kann langfristig eine vierte Säule in unserem Antriebsportfolio werden. Hier bietet sich insbesondere das obere Ende unserer X-Familie an, die sich großer Beliebtheit bei unseren Kunden erfreut.“ Bereits seit 2013 arbeitet die BMW Group mit der Toyota Motor Corporation im Bereich der Brennstoffzellen-Technologie zusammen.

Zukunftsperspektive für Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie.

Während für die BMW Group das langfristige Potenzial des Brennstoffzellen-Antriebs außer Frage steht, wird sie ihren Kunden kurzfristig noch kein Serienfahrzeug mit Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie anbieten. Dies liegt vorranging an den aktuell noch nicht passenden Rahmenbedingungen. Klaus Fröhlich: „Aus unserer Sicht muss Wasserstoff als Energieträger zunächst in hinreichenden Mengen, mit grünem Strom und zu wettbewerbsfähigen Preisen produziert werden. Wasserstoff wird dann vor allem in Anwendungen eingesetzt werden, die nicht direkt elektrifizierbar sind, also etwa im Schwerlastverkehr auf der Langstrecke.“

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Zudem ist die benötigte Infrastruktur wie beispielsweise ein europäisches, flächendeckendes Netz an Wasserstofftankstellen derzeit noch nicht gegeben, um BMW Kunden ein Fahrzeug-Angebot zu machen. Die BMW Group setzt jedoch ihre Entwicklungsbemühungen bei der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie mit Nachdruck fort und nutzt die Zeit, um die Herstellungskosten des Antriebssystems signifikant zu reduzieren, bis die Infrastruktur sowie eine ausreichende Versorgung nachhaltig produzierten Wasserstoffs gegeben sind. Aktuell bringt die BMW Group bereits batterieelektrische Fahrzeuge mit nachhaltiger Energieversorgung auf den Markt und wird bis 2023 ein breites Angebot elektrifizierter Fahrzeuge für ihre Kunden bereithalten. Insgesamt sind bis dahin 25 Modelle geplant, davon mindestens zwölf mit vollelektrischem Antrieb.

Erste technische Details des Antriebs im BMW i Hydrogen NEXT.

„Beim Antriebsystem des BMW i Hydrogen NEXT erzeugt das Brennstoffzellensystem bis zu 125 kW (170 PS) elektrische Energie, die aus der chemischen Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff aus der Luft gewonnen wird“, so Jürgen Guldner, Leiter BMW Group Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie und –Fahrzeugprojekte. Somit stößt das Fahrzeug nur Wasserdampf aus.

Der elektrische Wandler, der sich unterhalb der Brennstoffzelle befindet, passt deren Spannungsniveau an die des elektrischen Antriebs sowie der Leistungspuffer-Batterie an. Diese wird von der Bremsenergie sowie der Energie der Brennstoffzelle gespeist. Im Fahrzeug selbst sind zwei 700-bar-Tanks untergebracht, die zusammen sechs Kilogramm Wasserstoff fassen.

Guldner: „Dies garantiert große Reichweiten bei allen Wetterbedingungen. Der Tankvorgang nimmt nur drei bis vier Minuten in Anspruch“. Voll umfänglich im BMW i Hydrogen NEXT integriert ist auch der E-Antrieb der fünften Generation, wie er erstmalig im BMW iX3 zum Einsatz kommen wird. Die Leistungspuffer-Batterie, die oberhalb der E-Maschine positioniert ist, kann beispielsweise beim Überholen oder Beschleunigen für zusätzliche Dynamik sorgen.

Die Systemleistung beträgt insgesamt 275 kW (374 PS) und sorgt für BMW typische Fahrdynamik. Mit diesem wasserstoff-brennstoffzellen-elektrischen Antrieb ausgestattet wird die BMW Group 2022 eine Kleinserie vorstellen, basierend auf dem aktuellen BMW X5. Frühestens in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts und abhängig von Marktanforderungen und Rahmenbedingungen wird die BMW Group dann mit einem Kundenangebot mit Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie an den Start gehen.

Weiterführung der Zusammenarbeit mit Toyota.

Um bis zur zweiten Hälfte des Jahrzehnts optimal auf die technologischen Anforderungen eines Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeugs vorbereitet zu sein, kooperiert die BMW Group bereits seit 2013 erfolgreich mit der Toyota Motor Corporation. Basierend auf einem Produkt-Entwicklungs-Kooperations-Vertrag arbeiten beide Hersteller gemeinsam an Brennstoffzellen-Antriebssystemen sowie an skalierbaren, modularen Komponenten für Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge. Beim BMW i Hydrogen NEXT kommen bereits Brennstoffzellen aus der Kooperation mit Toyota zum Einsatz. Der sogenannte Brennstoffzellen-Stack sowie das Gesamtsystem sind originäre Entwicklungen der BMW Group. Zusätzlich zur Zusammenarbeit mit Toyota, die auf die Entwicklung und Industrialisierung der Brennstoffzellen-Technologie für deren Massenmarkttauglichkeit ausgerichtet ist, sind beide Unternehmen Gründungsmitglieder des Hydrogen Council. Seit 2017 sind viele weitere führende Unternehmen der Energiebranche, Wirtschaft und Industrie beigetreten. Inzwischen umfasst der Hydrogen Council mehr als 80 Mitglieder.

BMW Group im Forschungsprojekt BRYSON.

Den Glauben an Zukunftsfähigkeit und Potenzial der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie unterstreicht die BMW Group zudem mit ihrem Engagement im Forschungsprojekt BRYSON (BauRaumeffiziente HYdrogenSpeicher Optimierter Nutzbarkeit).

Das Ziel dieses Zusammenschlusses der BMW AG, der Hochschule München, der Leichtbauzentrum Sachsen GmbH, der Technischen Universität Dresden sowie der WELA Handelsgesellschaft mbH ist die Entwicklung neuartiger Wasserstoffdruckspeicher. Diese sollen so konzipiert sein, dass sie sich einfach in universelle Fahrzeugarchitekturen integrieren lassen.

Projektziel ist die Entwicklung von Tankbehältern in Flachbauweise. Das auf dreieinhalb Jahre angelegte Projekt, das ebenfalls vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert wird, wird zudem eine Senkung der Herstellkosten von Wasserstoff-Tanks für Brennstoffzellen-Fahrzeuge zur Folge haben. Dies wird deren Wettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu batterieelektrischen Fahrzeugen verbessern.

BMW iNEXT (Foto: BMW AG)

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