BMW startet iX5 Hydrogen-Pilotflotte

Dec 21, 2023

Die BMW Group präsentierte die ersten BMW iX5 Hydrogen-Fahrzeuge in einer Pilotflotte, die noch in diesem Jahr in Dienst gestellt wird. Die Flotte von weniger als 100 Fahrzeugen wird dann international zu Demonstrations- und Erprobungszwecken für verschiedene Zielgruppen eingesetzt. Dieses aktive Fahrerlebnis ist daher die erste Möglichkeit für Personen, die nicht am Entwicklungsprozess beteiligt sind, einen direkten Eindruck davon zu gewinnen, was der BMW iX5 Hydrogen zu bieten hat.

Wasserstoff ist ein vielseitiger Energieträger, dem eine Schlüsselrolle bei der Energiewende und damit beim Klimaschutz zukommt. Schließlich handelt es sich um eine der effizientesten Möglichkeiten, erneuerbare Energien zu speichern und zu transportieren. Dieses Potenzial sollten wir nutzen, um auch die Transformation des Mobilitätssektors zu beschleunigen. Wasserstoff ist das fehlende Puzzleteil, wenn es um emissionsfreie Mobilität geht. Eine Technologie allein wird nicht ausreichen, um weltweit klimaneutrale Mobilität zu ermöglichen.

Der auf Basis des aktuellen BMW X5 entwickelte BMW iX5 Hydrogen wurde erstmals als Konzept auf der IAA 2019 vorgestellt. Erste Prototypen wurden dann auf der IAA Mobility 2021 den Besuchern als Shuttle-Fahrzeuge in Aktion erlebbar gemacht. (Früherer Beitrag.)

Die BMW Group treibt die Entwicklung der Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie als zusätzliche Option für die lokal emissionsfreie individuelle Mobilität der Zukunft konsequent voran. Die Brennstoffzellensysteme für die Pilotflotte produziert die BMW Group im hauseigenen Kompetenzzentrum für Wasserstoff in München. Diese Technologie ist eines der Kernelemente des BMW iX5 Hydrogen und generiert eine hohe Dauerleistung von 125 kW/170 PS. Die einzelnen Brennstoffzellen bezieht die BMW Group von der Toyota Motor Corporation.

Neben den technischen Äquivalenten von Verbrennungsmotoren wie Ladeluftkühler, Luftfilter, Steuergeräte und Sensoren hat die BMW Group für ihr neues Brennstoffzellensystem auch spezielle Wasserstoffkomponenten entwickelt. Hierzu zählen beispielsweise der Hochgeschwindigkeitskompressor mit Turbine und Hochspannungs-Kühlmittelpumpe.

Die Herstellung von Brennstoffzellensystemen erfolgt in zwei Hauptschritten, basierend auf den einzelnen Brennstoffzellen. Die Zellen werden zunächst zu einem Brennstoffzellenstapel zusammengebaut. Im nächsten Schritt erfolgt die Montage aller weiteren Komponenten zu einem kompletten Brennstoffzellensystem.

Das Stapeln der Brennstoffzellen ist weitgehend ein vollautomatischer Prozess. Nachdem die einzelnen Komponenten auf etwaige Beschädigungen untersucht wurden, wird der Stapel maschinell mit einer Kraft von fünf Tonnen komprimiert und in ein Gehäuse gelegt. Das Stackgehäuse wird in der Leichtmetallgießerei im BMW Group Werk Landshut im Sandgussverfahren hergestellt.

Dazu wird geschmolzenes Aluminium in einem speziell für dieses Kleinserienfahrzeug entwickelten Verfahren in eine Form gegossen, die aus verdichtetem, mit Harz vermischtem Sand besteht.

Die Druckplatte, die den Brennstoffzellenstapel mit Wasserstoff und Sauerstoff versorgt, wird aus Kunststoffgussteilen und Leichtmetallgussteilen gefertigt, ebenfalls aus dem Werk Landshut. Die Druckplatte bildet eine gas- und wasserdichte Abdichtung um das Stackgehäuse.

Die Endmontage der Brennstoffzellenstacks umfasst einen Spannungstest sowie umfangreiche Tests der chemischen Reaktion innerhalb der Zellen. Abschließend werden im Montagebereich alle einzelnen Komponenten zu einem Gesamtsystem zusammengefügt.

In diesem Systemmontageschritt werden weitere Komponenten wie der Kompressor, die Anode und Kathode des Brennstoffzellensystems, die Hochvolt-Kühlmittelpumpe und der Kabelbaum montiert.

In Kombination mit einer hochintegrierten Antriebseinheit mit BMW eDrive Technologie der fünften Generation (Elektromotor, Getriebe und Leistungselektronik sind in einem kompakten Gehäuse zusammengefasst) an der Hinterachse und einer speziell für dieses Fahrzeug entwickelten Power-Batterie mit Lithium-Ionen-Technologie Der Antriebsstrang bringt eine Höchstleistung von 295 kW / 401 PS auf die Straße. In Schub-, Schub- und Bremsphasen fungiert der Motor auch als Generator und speist Energie in eine Leistungsbatterie zurück.

Der zur Versorgung der Brennstoffzelle benötigte Wasserstoff wird in zwei 700-bar-Tanks aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) gespeichert. Zusammen fassen sie knapp sechs Kilogramm Wasserstoff, genug, um dem BMW iX5 Hydrogen eine Reichweite von 504 km (313 Meilen) im WLTP-Zyklus zu ermöglichen. Das Auffüllen der Wasserstofftanks dauert nur drei bis vier Minuten.

Zusammenfassung der technischen Daten, Fahrleistungen, Verbrauchs- und Reichweitenwerte des BMW iX5 Hydrogen:

Maximale Leistung des gesamten Antriebssystems: 295 kW/401 PS

Elektrische Dauerleistung des Brennstoffzellensystems: 125 kW/170 PS

Maximale Leistung der Batterie (Lithium-Ionen-Technologie): 170 kW/231 PS

Maximale Leistung des hochintegrierten Elektroantriebs: 295 kW/401 PS

Fassungsvermögen der Wasserstofftanks: 6 kg Wasserstoff (gasförmig)

Beschleunigung 0-100 km/h (62 mph) < 6 s

Höchstgeschwindigkeit: > 180 km/h (112 mph)

Wasserstoffverbrauch im WLTP-Zyklus: 1,19 kg/100 km

Reichweite im WLTP-Zyklus: 504 km (313 Meilen)

Der BMW iX5 Hydrogen wird in der Pilotanlage der BMW Group im Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) in München gebaut. Dies ist die Schnittstelle zwischen Entwicklung und Produktion, an der jedes neue Modell der Marken des Unternehmens zum ersten Mal hergestellt wird. Rund 900 Menschen arbeiten dort in den Bereichen Karosseriebau, Montage, Modellbau, Konzeptfahrzeugbau und additive Fertigung.

Die BMW Group hat im Jahr 2022 weltweit mehr als 215.000 vollelektrische Fahrzeuge verkauft, was einer Steigerung gegenüber dem Vorjahr von fast 108 % entspricht. Im vergangenen Jahr machten vollelektrische Fahrzeuge knapp 9 % des Gesamtabsatzes aus, bis 2023 soll dieser Anteil auf 15 % steigen. Bis spätestens 2030 will die BMW Group erreichen, dass vollelektrische Fahrzeuge einen Marktanteil erreichen einen Anteil von mehr als 50 % am Gesamtumsatz.

Die BMW Group betrachtet die FCEV-Technologie ausdrücklich als mögliche Ergänzung der Antriebstechnologie batterieelektrischer Fahrzeuge.

Laut einem Bericht der Internationalen Energieagentur (IEA) bietet Wasserstoff als zukünftiger Energieträger erhebliches Potenzial im Zusammenhang mit den Aktivitäten zur globalen Energiewende. Aufgrund seiner Speicher- und Transportfähigkeiten kann Wasserstoff für vielfältige Anwendungen eingesetzt werden.

Die meisten Industrieländer verabschieden sich daher von Wasserstoffstrategien und untermauern diese mit Roadmaps und konkreten Projekten. Im Verkehrssektor kann Wasserstoff neben der batterieelektrischen Mobilität eine weitere Technologieoption werden, um die individuelle Mobilität langfristig nachhaltig zu gestalten.

Voraussetzung dafür ist jedoch die wettbewerbsfähige Produktion ausreichender Mengen Wasserstoff aus Ökostrom sowie der Ausbau der entsprechenden Tankinfrastruktur, der in vielen Ländern bereits intensiv vorangetrieben wird.

Die BMW Group begrüßt und unterstützt Aktivitäten zur Innovationsförderung in Deutschland und Europa, die zum Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft und zur Beschleunigung der Produktion von grünem Wasserstoff beitragen. Hierzu zählen insbesondere die großen Wasserstoffprojekte, die als „Important Projects of Common European Interest“ (IPCEI) eingestuft sind.

Die Projekte dieser EU-Initiative, die in Deutschland vom Bundeswirtschaftsministerium und dem Bundesverkehrsministerium gefördert wird, umfassen die gesamte Wertschöpfungskette – von der Wasserstofferzeugung über den Transport bis hin zu Anwendungen in der Industrie.

Gepostet am 28. Februar 2023 in Brennstoffzellen, Wasserstoff, Markthintergrund, Fahrzeughersteller | Permalink | Kommentare (12)