BMW: Brennstoffzellen-X5 ab 2022

Neben den rein elektrischen Modellen entwickelt BMW auch die Brennstoffzelle weiter.

MIt dem X5 i-Hydrogen next bringt BMW sein erstes Brennstoffzellenfahrzeug auf die Straße. | Foto: BMW
MIt dem X5 i-Hydrogen next bringt BMW sein erstes Brennstoffzellenfahrzeug auf die Straße. | Foto: BMW
Gregor Soller

Die Zukunft von BMW könnte in einer umfassenden Bündnispolitik liegen: In Sachen Einkauf und Elektronik bandelt man mit Daimler an, bei Elektro- und Verbrennerantrieben kooperiert man als Senior-Partner mit Jaguar-Land Rover und beim Z4 und der Brennstoffzelle macht man bereits seit 2013 mit Toyota gemeinsame Sache. Womit man sich extrem breit aufstellen möchte, wie Klaus Fröhlich, (noch) Entwicklungsvorstand der BMW AG erklärt:

„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-Antriebkann 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.“

Trotzdem gibt es aktuell noch kein Auto, was laut BMW an den „noch nicht passenden Rahmenbedingungen“ läge, wie Fröhlich ergänzt:

„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.“

Womit er das Thema ähnlich bewertet wie Daimler, wo man die Brennstoffzelle jetzt über die Nutzfahrzeuge marktfähig machen möchte. Außerdem sei laut Fröhlich die benötigte Infrastruktur derzeit noch nicht gegeben, um BMW Kunden ein Fahrzeug-Angebot zu machen. Die BMW Group setze jedoch ihre Entwicklungsbemühungen bei der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie mit Nachdruck fort und nutze die Zeit, um die Herstellungskosten des Antriebssystems signifikant zu reduzieren, bis die Infrastruktur sowie eine ausreichende Versorgung nachhaltig produzierten Wasserstoffs gegeben sind.

Trotzdem lassen die Bayern bereits erste technische Details zu ihrem X5 i Hydrogen NEXT verlauten. Jürgen Guldner, Leiter BMW Group Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie und -Fahrzeugprojekte erklärt dazu:  

„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.“

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 fassen sind zwei 700-bar-Tanks zusammen sechs Kilogramm Wasserstoff, die nach ersten Angaben bis zu 500 Kilometer Reichweite bringen sollen. Guldner sagt dazu:

„Dies garantiert große Reichweiten bei allen Wetterbedingungen. Der Tankvorgangnimmt 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 laut BMW insgesamt bis zu 275 kW (374 PS) und soll so für BMW-typische Fahrdynamik sorgen. Mit diesem wasserstoff-brennstoffzellen-elektrischen Antrieb ausgestattet wird die BMW Group 2022 eine Kleinserie vorstellen, basierend auf dem aktuellen BMW X5. Dabei wird der BMW i Hydrogen NEXT wird als Technologie-Demonstrator eingesetzt werden. Dazu erklärt Pressesprecher Martin Tholund:

„Er wird uns helfen, unsere Brennstoffzellen-Technologie weiter zu verbessern. Das heißt, mit dem Antriebsstrang des BMW i Hydrogen NEXT werden wir uns noch in der Pilotierungsphase befinden. Erst mit der dritten Generation unseres Brennstoffzellen-Antriebs werden wir ein Gesamtpaket anbieten können, das den hohen Ansprüchen unserer Kunden gerecht wird. Zudem werden wir unseren Kunden erst ein Serienangebot machen, wenn die Rahmenbedingungen stimmen (Verfügbarkeit von „grünem Wasserstoff“ zu wettbewerbsfähigen Preisen, adäquate und internationale H2-Tankinfrastruktur). Damit rechnen wir frühestens in der zweiten Hälfte dieses Jahrzehnts.“

Das dürfte vor allem die großen X-Modelle umfassen. Denn hier braucht man für große Reichweiten große (und schwere) Akkus, die das Gewicht nach oben treiben. Preislich dürfte der Brennstofzellen-X5 auch kein Schapper werden – wahrscheinlich wird auch er zu Sonderkonditionen „verleast“ werden, um überhaupt Autos ins Feld zu bringen.

Mit Toyota arbeitet man weiter zusammen: 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. Aktuell teilt man sich die Arbeit laut Pressesprecher Forschung, Martin Tholund, wie folgt:

„Die einzelnen Brennstoffzellen stammen von Toyota. Der Brennstoffzellenstapel und das gesamte Brennstoffzellensystem im BMW i Hydrogen NEXT sind eine originäre Entwicklung von BMW und werden in München hergestellt.“

Beide Seiten, Toyota und BMW, profitieren vom Erfahrungsaustausch in der Entwicklungskooperation zur Brennstoffzellen-Technologie. 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.

Außerdem engagiert sich BMW im Forschungsprojekt BRYSON (Bau Raumeffiziente Hydrogen Speicher 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. Denn aktuell brauchen die druckfesten Wasserstofftanks (zu) viel Platz in den Autos und schränken teils deren Variabilität ein. Weshalb der noch aktuelle Toyota Mirai und der Honda Clarity Fuel Cell noch keine Durchlademöglichkeit. 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 soll deren Wettbewerbsfähigkeit im Vergleich zu batterieelektrischen Fahrzeugen ebenfalls verbessern.

Was bedeutet das?

Ein Seiteneinschub von BMW, der im Grunde besagt: Die Brennstoffzelle bleibt auch künftig Forschungsgegenstand und deshalb arbeitet man mit Toyota weiter daran. Wobei die Aufgaben laut BMW klar verteilt sind: BMW sorgt für die Technik, Toyota für die Bezahlbarkeit. Allerdings dürfte es bis zu einer bezahlbaren Serie noch ein weiter Weg sein und der ab 2022 erhältliche „iX5 Hydrogen NEXT“ dürfte ähnlich wie Daimlers GLC „Fuel Cell“ nur eine Randerscheinung für Behörden und BMW-Mitarbeiter bleiben. Einen „Durchbruch“ der Technik sieht BMW nicht vor 2026…

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