Eine bedeutende Entwicklung im Fahrzeugsektor: Nach vier Jahren harter Arbeit ist das BMW iX5 Hydrogen bereit, in die nächste entscheidende Phase seines Fahrzeug- und Entwicklungsprojekts einzutreten. Ausgewählte internationale Medienvertreter dürfen nun die ersten Fahrzeuge der Wasserstoff-Pilotserie Probe fahren.
Inhaltsverzeichnis: Das erwartet Sie in diesem Artikel
Der BMW iX5 Hydrogen wird weltweit in einer Flotte von weniger als hundert Fahrzeugen für Demonstrations- und Erprobungszwecke eingesetzt
Vorstellung des BMW iX5 Wasserstoff: Fahrspaß pur. (Foto: BMW Group)
Die Flotte mit weniger als hundert Fahrzeugen wird nachfolgend international für Demonstrations- und Erprobungszwecke für verschiedene Zielgruppen verwendet. Personen, die nicht an der Entwicklung beteiligt waren, haben erstmals die Gelegenheit, aktiv das Fahrzeug BMW iX5 Hydrogen zu testen und sich einen direkten Eindruck von seinen Eigenschaften zu verschaffen.
In Bezug auf die Energiewende und den Klimaschutz wird Wasserstoff laut Oliver Zipse, dem Vorstandsvorsitzenden der BMW AG, eine Schlüsselrolle einnehmen. Dies liegt daran, dass Wasserstoff als Speichermedium für erneuerbare Energien fungiert und somit die Transformation des Mobilitätssektors beschleunigen kann. Es wird betont, dass Wasserstoff eine entscheidende Ergänzung für eine weltweite emissionsfreie Mobilität ist.
Weltpremiere: BMW präsentiert den iX5 Hydrogen auf der IAA Mobility 2021
Der BMW iX5 Hydrogen, entwickelt auf Basis des aktuellen BMW X5, wurde erstmals als Konzeptidee auf der IAA 2019 der Öffentlichkeit präsentiert. Auf der IAA Mobility 2021 hatten die Besucher die Möglichkeit, erste Prototypen des Fahrzeugs als fahraktive Shuttlefahrzeuge für Fahrgäste zu erleben.
Die BMW Group setzt ihre führende Entwicklungskompetenz im Bereich elektrischer Antriebstechnologien mit dem Wasserstoff-Brennstoffzellen-System fort und strebt aktiv nach zusätzlichen Lösungen für lokal emissionsfreie individuelle Mobilität in der Zukunft.
BMW positioniert sich mit umfassender Wasserstofftechnologie-Kompetenz
Die BMW Group produziert in ihrem Kompetenzzentrum für Wasserstoff in München die hocheffizienten Brennstoffzellensysteme für ihre Pilotflotte. Diese Systeme sind eine wesentliche Komponente des BMW iX5 Hydrogen und erzeugen kontinuierlich eine hohe Leistung von 125 kW/170 PS.
In einer Brennstoffzelle findet eine chemische Reaktion statt, bei der der gasförmige Wasserstoff aus den Tanks und der Sauerstoff aus der Umgebungsluft reagieren. Damit der Antrieb effizient arbeitet, ist eine gleichmäßige Versorgung der Membran in der Brennstoffzelle mit beiden Medien von großer Bedeutung. Neben technologischen Ähnlichkeiten zum Verbrennungsmotor, wie zum Beispiel Ladeluftkühler, Luftfilter, Steuergeräte und Sensorik, hat die BMW Group für ihr neues Brennstoffzellensystem auch spezielle Wasserstoff-Komponenten entwickelt. Hierzu zählen unter anderem ein leistungsstarker Kompressor mit Turbine sowie eine Hochvolt-Kühlmittelpumpe.
Die Toyota Motor Corporation ist der Hauptlieferant der einzelnen Brennstoffzellen für die BMW Group. Die Zusammenarbeit der beiden Unternehmen begann bereits 2013 und basiert auf einem langjährigen Vertrauensverhältnis.
Der Herstellungsprozess der Brennstoffzellensysteme basiert auf den individuellen Zellen und umfasst zwei wesentliche Schritte. In einem ersten Schritt werden die einzelnen Brennstoffzellen zu einem sogenannten Brennstoffzellen-Stack gestapelt. Im zweiten Schritt werden alle übrigen Komponenten zu einem vollständigen Brennstoffzellensystem montiert.
Der Stapelprozess, der auch als „Stacking“ bezeichnet wird, ist in der Brennstoffzellenindustrie weitestgehend automatisiert. Bevor der Stapelvorgang beginnt, werden alle einzelnen Komponenten einer gründlichen Überprüfung auf Beschädigungen unterzogen. Anschließend erfolgt das maschinelle Verpressen des Stacks mit einer enormen Kraft von fünf Tonnen, um die einzelnen Brennstoffzellen sicher zu fixieren. Abschließend wird dem Stack ein Gehäuse hinzugefügt, das mittels des Sandguss-Verfahrens in der Leichtmetallgießerei im BMW Group Werk Landshut gefertigt wird.
Für die Produktion der Kleinserie wird ein spezielles Verfahren verwendet, bei dem flüssiges Aluminium in eine Form aus verdichtetem Sand gegossen wird. Die Mediendruckplatte, die als Schnittstelle zwischen dem Brennstoffzellenstapel und der Wasserstoff- und Sauerstoffzufuhr dient, besteht aus einer Kombination von Kunststoff- und Leichtmetallgussteilen, die im Landshuter Werk hergestellt werden. Durch die Mediendruckplatte wird das Stack-Gehäuse effektiv gegen das Eindringen von Gas und Wasser abgedichtet.
In der finalen Montagephase des Brennstoffzellen-Stacks werden neben einem Spannungstest umfassende Tests zur Untersuchung der chemischen Reaktion innerhalb der Zellen durchgeführt. Abschließend werden alle Komponenten im Montagebereich kombiniert, um ein vollständiges Gesamtsystem zu bilden. Während der Systemmontage werden weitere Komponenten wie der Kompressor, die Anode und Kathode des Brennstoffzellen-Systems, die Hochvolt-Kühlmittelpumpe und der Kabelbaum montiert.
Mit der Kombination aus einer hochintegrierten Antriebseinheit der fünften Generation der BMW eDrive Technologie und einer maßgeschneiderten Leistungsbatterie mit Li-Ionen Technologie bietet dieses Fahrzeug eine maximale Leistung von 295 kW, was etwa 401 PS entspricht. Der Antriebsstrang besteht aus einer E-Maschine, einem Getriebe und einer Leistungselektronik, die alle in einem kompakten Gehäuse auf der Hinterachse untergebracht sind. Zusätzlich zur Leistungsabgabe während der Fahrt fungiert die E-Maschine auch als Generator, der überschüssige Energie in die Leistungsbatterie zurückspeist.
Die Produktion findet im Pilotwerk München statt
Der BMW iX5 Hydrogen wird im Pilotwerk im Münchner FIZ (Forschungs- und Innovationszentrum) gefertigt. Dieses Werk spielt eine entscheidende Rolle bei der Umsetzung neuer Modelle der BMW Group, da es sich an der Schnittstelle zwischen Entwicklung und Produktion befindet. Etwa 900 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind in den Bereichen Karosseriebau, Montage, Modelltechnik, Konzeptfahrzeugbau und Additive Manufacturing tätig.
Der BMW iX5 Hydrogen wird nur dann für die Serienfertigung freigegeben, wenn sowohl das Produkt als auch der Herstellungsprozess ausreichend ausgereift sind. Fachleute der Wasserstofftechnologie, Fahrzeugentwicklung und Erstaufbau neuer Modelle arbeiten eng zusammen, um sicherzustellen, dass die innovative Antriebs- und Energiespeichertechnologie erfolgreich integriert wird.
Schnelles Tanken von Wasserstoff ist möglich
Zur Energieversorgung der Brennstoffzelle im BMW iX5 Hydrogen wird gasförmiger Wasserstoff benötigt, der in zwei 700-bar-Tanks aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) gespeichert wird. Diese Tanks haben eine Kapazität von insgesamt sechs Kilogramm Wasserstoff, was dem Fahrzeug eine Reichweite von 504 km im WLTP Zyklus ermöglicht. Durch die schnelle Betankung der Wasserstoff-Tanks in nur drei bis vier Minuten kann der BMW iX5 Hydrogen auch auf langen Strecken mit nur wenigen und kurzen Zwischenstopps weiterhin die typische Fahrfreude von BMW vermitteln.
Der BMW iX5 Hydrogen beeindruckt durch seine technischen Daten, die ihm herausragende Fahrleistungen und eine beeindruckende Reichweite ermöglichen.
- Beeindruckende Höchstleistung: Das Gesamtantriebssystem liefert 295 kW/401 PS.
- Bei dem Brennstoffzellensystem handelt es sich um eine Anlage mit einer dauerhaften elektrischen Leistung von 125 kW/170 PS.
- Mit Hilfe der Li-Ionen-Technologie kann eine maximale Leistung von 170 kW/231 PS erzielt werden.
- Die maximale Leistung der hochintegrierten E-Antriebseinheit beträgt 295 kW bzw. 401 PS.
- Die Kapazität des Wasserstofftanks beträgt 6 kg (Wasserstoff in Gasform).
- Schnell und leistungsstark: Beschleunigung von 0-100 km/h in weniger als 6 Sekunden und eine Höchstgeschwindigkeit über 180 km/h.
- WLTP-Test: Wasserstoffverbrauch von lediglich 1,19 kg pro 100 km
- Elektroautos überzeugen mit einer beachtlichen Reichweite von 504 km (313 Meilen) nach WLTP-Standard.
- Wie FCEV-Technologie zur Dekarbonisierung beiträgt.
Durch ihren Beitritt zur „Business Ambition for 1.5°C der Science Based Targets Initiative“ ist die BMW Group der erste deutsche Automobilhersteller, der sich öffentlich zur vollständigen Klimaneutralität in Bezug auf die gesamte Wertschöpfungskette bekennt.
Die BMW Group hat einen klaren Fahrplan für die kommenden Jahre definiert. Bis 2030 plant das Unternehmen, die CO2-Emissionen pro Fahrzeug um mindestens 40 Prozent gegenüber 2019 zu reduzieren. Durch gezielte Maßnahmen in den Bereichen Lieferkette, Produktion und Nutzungsphase wird eine nachhaltige Verringerung der Umweltauswirkungen erreicht.
Die BMW Group konnte im Jahr 2022 weltweit mehr als 215.000 vollelektrische Fahrzeuge verkaufen, was einer Steigerung von knapp 108 Prozent im Vergleich zum Vorjahr entspricht. Der Anteil der vollelektrischen Fahrzeuge am Gesamtabsatz betrug im letzten Jahr fast neun Prozent. Das Unternehmen strebt eine Steigerung dieses Anteils auf 15 Prozent bis 2023 an.
Im Jahr 2030 strebt die BMW Group an, dass mehr als die Hälfte der von ihnen verkauften Fahrzeuge vollelektrisch sind. Dabei beabsichtigt das Unternehmen, die FCEV Technologie als mögliche Ergänzung zur batterieelektrischen Antriebstechnologie einzusetzen.
Wasserstoff als zentraler Bestandteil globaler Maßnahmen für umweltfreundliche Mobilität
Gemäß der Internationalen Energieagentur (IEA) hat Wasserstoff großes Potenzial als Energieträger der Zukunft. Durch seine Fähigkeit zur Speicherung und Beförderung eröffnet Wasserstoff vielfältige Möglichkeiten für die weltweite Umstellung auf erneuerbare Energien.
Eine Mehrheit der Industriestaaten verfolgt aktiv Wasserstoffstrategien und legt detaillierte Pläne sowie konkrete Projekte vor. Im Transportsektor bietet Wasserstoff neben batterieelektrischer Mobilität eine zusätzliche Technologie-Option, um langfristig eine nachhaltige individuelle Mobilität zu gestalten.
Eine erfolgreiche Integration von Wasserstoff als Energieträger erfordert nicht nur eine ausreichende und wettbewerbsfähige Erzeugung aus Grünstrom, sondern auch einen umfangreichen Ausbau der Tankstelleninfrastruktur. In zahlreichen Ländern wird dieser Ausbau bereits aktiv vorangetrieben.
Im Sinne der Förderung von Innovationen in Deutschland und Europa ist es ein zentrales Anliegen der BMW Group, den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft voranzutreiben und die Produktion von grünem Wasserstoff zu intensivieren. Die Beteiligung an den Wasserstoff-Großprojekten, die unter dem Dach der IPCEI gebündelt sind, ist dabei ein bedeutender Schritt.
Im Rahmen einer von den deutschen Ministerien für Wirtschaft und Verkehr unterstützten Initiative der Europäischen Union werden sämtliche Phasen der Wertschöpfungskette für Wasserstoff abgedeckt. Dies beinhaltet die Produktion von Wasserstoff, den Transport des Gases sowie dessen Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Industriezweigen.
Bei entsprechend günstigen Bedingungen könnte die Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie einen wichtigen Beitrag zur vielfältigen Antriebsauswahl der BMW Group leisten und eine umweltschonende Mobilitätslösung bieten, die frei von CO2-Emissionen ist.
