Ein Meilenstein für die Wasserstofftechnologie: Die Wasserstoff-Pilotserie des BMW iX5 Hydrogen wird in diesem Jahr in Betrieb genommen, und ausgewählte internationale Medienvertreter erhalten die Gelegenheit, die ersten Fahrzeuge zu testen. Das Fahrzeug- und Entwicklungsprojekt hat nach vier Jahren Entwicklungsarbeit eine bedeutende Phase erreicht.
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Der BMW iX5 Hydrogen wird international zur Demonstration und Erprobung für verschiedene Zielgruppen eingesetzt, wobei weniger als hundert Fahrzeuge zur Verfügung stehen
Ein Blick auf den BMW iX5 Wasserstoff: Fahrerlebnis und Nachhaltigkeit. (Foto: BMW Group)
Die Flotte von unter hundert Fahrzeugen wird nach der Fertigstellung international für Demonstrations- und Erprobungszwecke für verschiedene Zielgruppen verwendet. Personen, die nicht an der Entwicklung beteiligt waren, haben erstmals die Möglichkeit, den BMW iX5 Hydrogen selbst zu fahren und sich unmittelbar von seinen Eigenschaften zu überzeugen.
Gemäß Oliver Zipse, dem Vorstandsvorsitzenden der BMW AG, wird Wasserstoff eine entscheidende Rolle bei der Energiewende und dem Klimaschutz spielen. Er hebt hervor, dass Wasserstoff eine der effizientesten Möglichkeiten ist, erneuerbare Energien zu speichern und zu transportieren. Es wird darauf hingewiesen, dass Wasserstoff als fehlendes Puzzleteil betrachtet wird, um eine emissionsfreie Mobilität zu erreichen, da eine alleinige Technologie nicht ausreichen wird, um weltweit klimaneutrale Mobilität zu ermöglichen.
Elektromobilität der Zukunft: BMW stellt den iX5 Hydrogen auf der IAA Mobility 2021 vor
Erstmals als Konzeptidee wurde der BMW iX5 Hydrogen auf der IAA 2019 präsentiert. Das Fahrzeug basiert auf dem aktuellen BMW X5 und auf der IAA Mobility 2021 hatten die Besucher die Möglichkeit, erste Prototypen des iX5 Hydrogen als fahraktive Shuttlefahrzeuge für Fahrgäste zu erleben.
Das Wasserstoff-Brennstoffzellen-System der BMW Group dient als ein weiteres Beispiel für ihre herausragende Entwicklungskompetenz im Bereich elektrischer Antriebstechnologien und zeigt ihr Engagement für umweltfreundliche individuelle Mobilität.
Wasserstoff als Fokus: BMWs technologische Kompetenz im Vordergrund
Die BMW Group unterhält in München ein eigenes Kompetenzzentrum für Wasserstoff, in dem sie die Brennstoffzellensysteme für ihre Pilotflotte produziert. Diese Technologie ist ein integraler Bestandteil des BMW iX5 Hydrogen und weist eine kontinuierlich hohe Leistung von 125 kW/170 PS auf.
In der Brennstoffzelle findet eine chemische Reaktion zwischen gasförmigem Wasserstoff und Sauerstoff statt, die aus den Tanks bzw. der Umgebungsluft stammen. Um den Antrieb effizient zu gestalten, ist es entscheidend, dass die Membran in der Brennstoffzelle kontinuierlich mit beiden Medien versorgt wird. Zusätzlich zu den technologischen Analogien zum Verbrennungsmotor, wie beispielsweise Ladeluftkühler, Luftfiltern, Steuergeräten und Sensorik, hat die BMW Group spezielle Wasserstoff-Komponenten für ihr neues Brennstoffzellensystem entwickelt. Ein Beispiel hierfür ist der hochdrehende Kompressor mit Turbine oder die Hochvolt-Kühlmittelpumpe.
Die BMW Group und die Toyota Motor Corporation haben eine langjährige, erfolgreiche Zusammenarbeit bei der Entwicklung von Brennstoffzellenantrieben. Als Teil dieser Partnerschaft bezieht die BMW Group ihre einzelnen Brennstoffzellen von Toyota.
Um die Brennstoffzellensysteme herzustellen, werden die einzelnen Zellen in zwei klar definierten Schritten verwendet. Zunächst werden die Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellen-Stack gestapelt. Anschließend erfolgt die Montage aller anderen Komponenten, um ein vollständiges Brennstoffzellensystem herzustellen.
Das „Stacking“ ist ein automatisierter Prozess zur Herstellung von Brennstoffzellen, bei dem die einzelnen Komponenten auf Beschädigungen überprüft und anschließend mit fünf Tonnen Kraft maschinell gepresst werden. Das Gehäuse des Stacks wird im Sandguss-Verfahren in der Leichtmetallgießerei des BMW Group Werks Landshut gefertigt.
Bei der Herstellung der Kleinserie erfolgt der Guss von flüssigem Aluminium in eine Form, die aus verdichtetem Sand besteht und speziell für diesen Zweck entwickelt wurde. Die Mediendruckplatte, die den Brennstoffzellenstapel mit Wasserstoff und Sauerstoff versorgt, besteht aus Kunststoff- und Leichtmetallgussteilen, die im Landshuter Werk gefertigt werden. Durch die Mediendruckplatte wird das Gehäuse des Stacks zuverlässig gegen Gas- und Wassereintritt abgedichtet.
Nach einem Spannungstest wird in der Endmontage des Brennstoffzellen-Stacks eine umfassende Prüfung der chemischen Reaktion innerhalb der Zellen durchgeführt. Abschließend werden im Montagebereich alle Komponenten zu einem Gesamtsystem zusammengesetzt. Bei der Systemmontage erfolgt die Montage weiterer Komponenten wie des Kompressors, der Anode und Kathode des Brennstoffzellen-Systems, der Hochvolt-Kühlmittelpumpe und des Kabelbaums.
Das Fahrzeug verfügt über eine hochmoderne Antriebseinheit der fünften Generation der BMW eDrive Technologie, welche die E-Maschine, das Getriebe und die Leistungselektronik in einem kompakten Gehäuse vereint. Diese Einheit ist auf der Hinterachse platziert. Zusätzlich dazu besitzt das Fahrzeug eine speziell für dieses Modell entwickelte Leistungsbatterie mit Li-Ionen Technologie. Insgesamt ermöglicht dieser Antriebsstrang eine beeindruckende maximale Leistung von 295 kW bzw. 401 PS. Während Schub- und Bremsphasen fungiert die E-Maschine zudem als Generator, der überschüssige Energie in die Leistungsbatterie zurückspeist.
Die Produktionsstätte ist das Pilotwerk München
Im Münchner FIZ (Forschungs- und Innovationszentrum) wird das BMW iX5 Hydrogen im Pilotwerk hergestellt. Das Pilotwerk stellt die Verbindung zwischen der Entwicklungs- und Produktionsphase her und ist der Ort, an dem jedes neue Modell der BMW Group erstmals realisiert wird. Es beschäftigt ungefähr 900 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die in den Bereichen Karosseriebau, Montage, Modelltechnik, Konzeptfahrzeugbau und Additive Manufacturing arbeiten.
Bei der Vorbereitung des BMW iX5 Hydrogen für die Serienfertigung arbeiten Experten für Wasserstofftechnologie, Fahrzeugentwicklung und Erstaufbau neuer Modelle eng zusammen, um sicherzustellen, dass sowohl das Produkt als auch der Herstellungsprozess optimal entwickelt sind. Die Integration der innovativen Antriebs- und Energiespeichertechnologie steht dabei im Fokus.
Die Tankgeschwindigkeit von Wasserstoff ist beeindruckend
Um den BMW iX5 Hydrogen mit Wasserstoff für die Brennstoffzelle zu versorgen, werden zwei 700-bar-Tanks aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) verwendet. Diese Tanks können insgesamt sechs Kilogramm Wasserstoff speichern, was dem Fahrzeug eine Reichweite von 504 km im WLTP Zyklus ermöglicht. Mit einer Betankungszeit von nur drei bis vier Minuten ermöglicht es der BMW iX5 Hydrogen, auch auf langen Strecken mit nur wenigen kurzen Zwischenstopps eine Fahrerfahrung im typischen BMW-Stil zu bieten.
Mit dem BMW iX5 Hydrogen genießen Sie eine beeindruckende Reichweite, hohe Fahrleistungen und einen effizienten Verbrauch.
- Leistungsstarker Antrieb: Mit 295 kW/401 PS beeindruckt das Gesamtantriebssystem.
- Mit einer konstanten Leistung von 125 kW/170 PS stellt das Brennstoffzellensystem eine zuverlässige Stromquelle dar.
- 170 kW/231 PS sind das Maximum, das mit der Li-Ionen-Batterie erreicht werden kann.
- Die maximale Leistung der hochintegrierten E-Antriebseinheit liegt bei 295 kW bzw. 401 PS.
- In dem Tank können maximal 6 kg Wasserstoff gelagert werden.
- Spitzenfahrzeug mit beeindruckender Beschleunigung: 0-100 km/h in unter 6 Sekunden und Höchstgeschwindigkeit über 180 km/h.
- WLTP-Messung: 1,19 kg Wasserstoffverbrauch auf 100 km festgestellt
- Die neuesten Modelle weisen eine beachtliche Reichweite von 504 km (313 Meilen) auf, wie durch die WLTP-Messung bestätigt.
- Die Bedeutung der FCEV-Technologie für die Dekarbonisierung.
In einer bahnbrechenden Entscheidung hat sich die BMW Group als erster deutscher Automobilhersteller der „Business Ambition for 1.5°C der Science Based Targets Initiative“ angeschlossen und sich dem Ziel verschrieben, über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg klimaneutral zu sein.
Die BMW Group hat eine ambitionierte Vision für die kommenden Jahre. Bis 2030 plant das Unternehmen, die CO2-Emissionen pro Fahrzeug im Vergleich zu 2019 um mindestens 40 Prozent zu reduzieren. Durch eine umfassende Optimierung der Lieferkette, Produktion und Nutzungsphase wird die BMW Group einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten.
Die BMW Group verkaufte im Jahr 2022 weltweit mehr als 215.000 vollelektrische Fahrzeuge, was einem Anstieg von knapp 108 Prozent gegenüber dem Vorjahr entspricht. Der Anteil der vollelektrischen Fahrzeuge am Gesamtabsatzvolumen lag im vergangenen Jahr bei knapp neun Prozent. Das Unternehmen strebt an, diesen Anteil bis 2023 auf 15 Prozent zu steigern.
Bis zum Jahr 2030 plant die BMW Group, dass mehr als die Hälfte ihrer verkauften Fahrzeuge vollelektrisch sein sollen. Zusätzlich sieht das Unternehmen die FCEV Technologie als eine mögliche Ergänzung zur Antriebstechnologie batterieelektrischer Fahrzeuge.
Wasserstoff und seine Rolle bei der weltweiten Umstellung auf emissionsfreie Mobilität
Laut dem Bericht der IEA ist Wasserstoff ein vielversprechender Energieträger für zukünftige Aktivitäten im Bereich der Energiewende. Durch seine Fähigkeit zur Speicherung und Beförderung eröffnet Wasserstoff neue Perspektiven für eine nachhaltige Energieversorgung.
Der überwiegende Teil der Industrieländer verfolgt Wasserstoffstrategien und untermauert diese mit detaillierten Fahrplänen und konkreten Projekten. Im Bereich des Transports kann Wasserstoff neben batterieelektrischer Mobilität als eine weitere Technologieoption dienen, um langfristig nachhaltige individuelle Mobilität zu gestalten.
Neben einer ausreichenden und wettbewerbsfähigen Erzeugung von Wasserstoff aus Grünstrom ist der Ausbau der entsprechenden Tankstelleninfrastruktur von großer Bedeutung. In zahlreichen Ländern wird dieser Ausbau bereits intensiv vorangetrieben, um die Nutzung von Wasserstoff als Energiequelle zu ermöglichen.
Die BMW Group sieht es als wichtige Aufgabe an, Innovationen in Deutschland und Europa zu fördern und gleichzeitig die Entwicklung einer Wasserstoffwirtschaft voranzutreiben. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Förderung der grünen Wasserstoffproduktion, und hierzu leistet die BMW Group einen Beitrag durch ihre Teilnahme an den IPCEI-Wasserstoff-Großprojekten.
Durch die Förderung der europäischen Union in Zusammenarbeit mit dem Bundeswirtschafts- und Bundesverkehrsministerium werden in Deutschland verschiedene Projekte im Rahmen einer Initiative unterstützt. Diese Projekte umfassen die gesamte Wertschöpfungskette von Wasserstoff, angefangen bei der Erzeugung des Gases bis hin zu dessen Verwendung in industriellen Anwendungen.
Unter Berücksichtigung geeigneter Voraussetzungen könnte die Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie zu einer zusätzlichen Säule im Antriebsangebot der BMW Group werden und somit einen Beitrag zur CO2-freien Mobilität leisten.
