Mit dem BMW iX5 Hydrogen tritt ein wegweisendes Fahrzeug- und Entwicklungsprojekt in eine entscheidende Phase ein. Nach jahrelanger Entwicklungsarbeit können nun ausgewählte internationale Medienvertreter die ersten Fahrzeuge der Wasserstoff-Pilotserie testen, die noch in diesem Jahr ihren Betrieb aufnehmen wird.
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Verschiedene Zielgruppen können durch die internationale Nutzung der Flotte einen unmittelbaren Eindruck von den Eigenschaften des BMW iX5 Hydrogen gewinnen
BMW iX5 Wasserstoff im Test: Leistungsstark und umweltfreundlich. (Foto: BMW Group)
Nach der Fertigstellung wird die Flotte, bestehend aus weniger als hundert Fahrzeugen, für Demonstrations- und Erprobungszwecke weltweit eingesetzt, um verschiedene Zielgruppen anzusprechen. Ausgewählte Testgruppen, die nicht an der Entwicklung beteiligt waren, können erstmals das Fahrzeug BMW iX5 Hydrogen selbst fahren und sich unmittelbar von seinen Eigenschaften überzeugen.
Oliver Zipse, Vorstandsvorsitzender der BMW AG, unterstreicht die Wichtigkeit von Wasserstoff als vielseitige Energiequelle in der Energiewende und beim Klimaschutz. Er betont, dass Wasserstoff eine äußerst effiziente Methode darstellt, erneuerbare Energien zu speichern und zu transportieren. Dieses Potenzial sollte genutzt werden, um den Mobilitätssektor effektiv zu transformieren und eine klimaneutrale Mobilität weltweit zu ermöglichen.
Der BMW iX5 Hydrogen beeindruckt Besucher der IAA Mobility 2021
Auf der IAA 2019 wurde der BMW iX5 Hydrogen, der auf dem aktuellen BMW X5 basiert, erstmals als Konzeptidee vorgestellt. Zwei Jahre später, auf der IAA Mobility 2021, konnten die Besucher erste Prototypen des Fahrzeugs in Aktion erleben, da sie als Shuttlefahrzeuge für Fahrgäste eingesetzt wurden.
Die konsequente Vorantreibung der Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie als eine Option für emissionsfreie individuelle Mobilität untermauert die führende Entwicklungskompetenz der BMW Group auf dem Gebiet der elektrischen Antriebstechnologien.
Neue Maßstäbe: BMW zeigt technologische Expertise im Wasserstoffbereich
In München befindet sich das Kompetenzzentrum der BMW Group für Wasserstoff, wo die hocheffizienten Brennstoffzellensysteme für die Pilotflotte hergestellt werden. Diese Technologie ist eine der Hauptkomponenten im BMW iX5 Hydrogen und bietet eine kontinuierlich hohe Leistung von 125 kW/170 PS.
In der Brennstoffzelle erfolgt die chemische Reaktion zwischen dem gasförmigen Wasserstoff, der aus den Tanks entnommen wird, und dem Sauerstoff aus der umgebenden Luft. Um eine hohe Effizienz des Antriebs zu erreichen, ist eine gleichmäßige Versorgung der Membran in der Brennstoffzelle mit den beiden Medien von entscheidender Bedeutung. Neben technologischen Ähnlichkeiten zum Verbrennungsmotor, wie Ladeluftkühler, Luftfilter, Steuergeräte und Sensorik, hat die BMW Group für das neue Brennstoffzellensystem auch spezielle Wasserstoff-Komponenten entwickelt. Hierzu zählen beispielsweise ein leistungsstarker Kompressor mit Turbine oder eine Hochvolt-Kühlmittelpumpe.
Die BMW Group und die Toyota Motor Corporation arbeiten eng zusammen, um Brennstoffzellenantriebe zu entwickeln. Die BMW Group bezieht ihre einzelnen Brennstoffzellen von Toyota, einem langjährigen Partner, mit dem sie seit 2013 kooperiert.
Die Herstellung der Brennstoffzellensysteme erfolgt in zwei Hauptphasen unter Verwendung der einzelnen Zellen. Zu Beginn werden die einzelnen Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellen-Stack gestapelt. Im nächsten Schritt werden alle weiteren Komponenten zusammengebaut, um ein vollständiges Brennstoffzellensystem herzustellen.
Das Stapeln von Brennstoffzellen, auch bekannt als „Stacking“, ist ein hochautomatisierter Prozess, der in der Industrie weit verbreitet ist. Bevor der eigentliche Stapelvorgang beginnt, werden die einzelnen Komponenten einer gründlichen Inspektion auf mögliche Beschädigungen unterzogen. Im nächsten Schritt wird der Stack mithilfe einer maschinellen Verpressungstechnik mit einer beeindruckenden Kraft von fünf Tonnen zusammengepresst und anschließend mit einem Gehäuse versehen. Das Gehäuse wird im BMW Group Werk Landshut in der Leichtmetallgießerei mithilfe des Sandguss-Verfahrens hergestellt.
Um die Kleinserie herzustellen, wird ein eigens entwickeltes Verfahren angewendet, bei dem flüssiges Aluminium in eine Form aus verdichtetem Sand gegossen wird. Darüber hinaus besteht die Mediendruckplatte, die den Brennstoffzellenstapel mit Wasserstoff und Sauerstoff versorgt, aus einer Kombination von Kunststoff- und Leichtmetallgussteilen, die im Landshuter Werk produziert werden. Diese Mediendruckplatte sorgt dafür, dass das Stack-Gehäuse luft- und wasserdicht abgeschlossen ist.
Bei der Endmontage des Brennstoffzellen-Stacks erfolgen neben einem Spannungstest umfangreiche Prüfungen der chemischen Reaktion innerhalb der Zellen. Anschließend werden alle Komponenten im Montagebereich miteinander verbunden, um ein vollständiges Gesamtsystem herzustellen. Im Zuge der Systemmontage werden zusätzliche Komponenten wie der Kompressor, die Anode und Kathode des Brennstoffzellen-Systems, die Hochvolt-Kühlmittelpumpe und der Kabelbaum montiert.
Das Fahrzeug verfügt über einen Antriebsstrang, der aus einer hochintegrierten Antriebseinheit der fünften Generation der BMW eDrive Technologie besteht. Diese Antriebseinheit, die eine E-Maschine, ein Getriebe und eine Leistungselektronik umfasst, ist in einem kompakten Gehäuse auf der Hinterachse untergebracht. Die Leistung des Antriebsstrangs wird durch eine speziell entwickelte Leistungsbatterie mit Li-Ionen Technologie unterstützt. Das Fahrzeug kann eine maximale Leistung von 295 kW bzw. 401 PS auf die Straße bringen. Darüber hinaus wird die E-Maschine während Schub- und Bremsphasen als Generator genutzt, um überschüssige Energie in die Leistungsbatterie zurückzuführen.
Im Pilotwerk München wird produziert
Die Produktion des BMW iX5 Hydrogen findet im Pilotwerk des Münchner FIZ (Forschungs- und Innovationszentrum) statt. Das Pilotwerk ist ein einzigartiger Ort, an dem jedes neue Modell der BMW Group zum ersten Mal Wirklichkeit wird. Es beschäftigt rund 900 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die in den Bereichen Karosseriebau, Montage, Modelltechnik, Konzeptfahrzeugbau und Additive Manufacturing tätig sind.
Spezialisten für Wasserstofftechnologie, Fahrzeugentwicklung und Erstaufbau neuer Modelle arbeiten gemeinsam am BMW iX5 Hydrogen, um sicherzustellen, dass sowohl das Produkt als auch der Herstellungsprozess bereit für die Serienfertigung sind. Die Integration der innovativen Antriebs- und Energiespeichertechnologie ist ein zentraler Schwerpunkt dieser Zusammenarbeit.
Wasserstoff kann in kurzer Zeit getankt werden
Der BMW iX5 Hydrogen speichert den gasförmigen Wasserstoff, der für die Brennstoffzelle benötigt wird, in zwei 700-bar-Tanks aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK). Diese Tanks haben eine Gesamtkapazität von sechs Kilogramm Wasserstoff, was dem Fahrzeug eine Reichweite von 504 km im WLTP Zyklus ermöglicht. Dank der schnellen Betankungszeit von nur drei bis vier Minuten kann der BMW iX5 Hydrogen auch auf langen Strecken mit nur wenigen und kurzen Zwischenstopps eine BMW-typische Fahrerfahrung bieten.
Erfahren Sie mehr über die technischen Daten, Fahrleistungen und den geringen Verbrauch des BMW iX5 Hydrogen, einem zukunftsweisenden Fahrzeug mit Wasserstoffantrieb.
- Kraftvolles Gesamtantriebssystem: 295 kW/401 PS sorgen für starke Leistung.
- Die elektrische Dauerleistung des Brennstoffzellensystems beläuft sich auf 125 kW/170 PS.
- Die Batterie mit Li-Ionen-Technologie liefert eine beeindruckende Leistung von 170 kW/231 PS.
- Beeindruckende 295 kW bzw. 401 PS erreicht die hochintegrierte E-Antriebseinheit in Bezug auf ihre maximale Leistung.
- Der Tank kann bis zu 6 kg Wasserstoff speichern.
- Rasante Performance: Beschleunigung unter 6 Sekunden auf 100 km/h und eine Spitzenleistung von über 180 km/h.
- Wasserstoff gemäß WLTP: Verbrauch liegt bei 1,19 kg pro 100 km
- Gemäß der WLTP-Norm erzielen Fahrzeuge eine Reichweite von 504 km (313 Meilen), was eine bemerkenswerte Leistung darstellt.
- Der Einsatz von FCEV-Technologie als Maßnahme zur Dekarbonisierung.
Die BMW Group hat als erster deutscher Automobilhersteller den Schritt gewagt, der „Business Ambition for 1.5°C der Science Based Targets Initiative“ beizutreten und sich dazu verpflichtet, eine vollständige Klimaneutralität entlang der gesamten Wertschöpfungskette anzustreben.
In den nächsten zehn Jahren will die BMW Group die CO2-Emissionen ihrer Fahrzeuge erheblich senken. Bis 2030 strebt das Unternehmen eine Reduzierung um mindestens 40 Prozent im Vergleich zum Jahr 2019 an. Die Umsetzung dieses Ziels erfordert eine ganzheitliche Betrachtung des Produktlebenszyklus, um nachhaltige Lösungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu implementieren.
Im Jahr 2022 verzeichnete die BMW Group weltweit einen Absatz von über 215.000 vollelektrischen Fahrzeugen, was einem Wachstum von knapp 108 Prozent gegenüber dem Vorjahr entspricht. Der Anteil der vollelektrischen Fahrzeuge am Gesamtabsatzvolumen betrug im vergangenen Jahr fast neun Prozent. Das Unternehmen plant, diesen Anteil bis 2023 auf 15 Prozent zu erhöhen.
Die BMW Group hat das klare Ziel, bis spätestens 2030 über 50 Prozent ihres Absatzvolumens durch vollelektrische Fahrzeuge zu generieren. Als Teil ihrer Strategie betrachtet das Unternehmen auch die FCEV Technologie als potenzielle Ergänzung zu batterieelektrischen Antrieben.
CO2-neutrale Fortbewegung weltweit: Wasserstoff im Fokus
Der Bericht der IEA unterstreicht die bedeutende Rolle von Wasserstoff als Energieträger der Zukunft im Rahmen der globalen Energiewende. Wasserstoff bietet aufgrund seiner Speicher- und Transportfähigkeit eine breite Palette von Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Sektoren.
Viele entwickelte Länder setzen auf Wasserstoffstrategien und erarbeiten Roadmaps sowie konkrete Projekte. Im Transportsektor kann Wasserstoff neben batterieelektrischer Mobilität eine weitere Möglichkeit darstellen, um langfristig eine nachhaltige individuelle Mobilität zu ermöglichen.
Damit Wasserstoff als alternative Energiequelle genutzt werden kann, ist es wichtig, dass genügend Grünstrom für die Erzeugung verfügbar ist. Zusätzlich dazu muss die Tankstelleninfrastruktur erweitert werden, was in vielen Ländern bereits mit großem Engagement vorangetrieben wird.
Die BMW Group engagiert sich aktiv für die Förderung von Innovationen in Deutschland und Europa, um den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft zu unterstützen und die Erzeugung von grünem Wasserstoff zu beschleunigen. Hierbei sind die IPCEI-Projekte im Bereich Wasserstoff von besonderem Interesse und werden von der BMW Group unterstützt.
Die europäische Union hat in Zusammenarbeit mit dem Bundeswirtschafts- und Bundesverkehrsministerium in Deutschland eine Initiative ins Leben gerufen, die alle Bereiche der Wertschöpfungskette von Wasserstoff abdeckt. Von der Erzeugung des Gases über den Transport bis hin zur Nutzung in der Industrie werden verschiedene Projekte gefördert und umgesetzt.
Die Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie hat das Potenzial, unter den richtigen Rahmenbedingungen eine weitere Option für die BMW Group zu sein, um lokal CO2-freie Mobilität anzubieten und das Antriebsportfolio zu erweitern.
