Warum hat BMW den Wasserstoffmotor durch Brennstoffzellen ersetzt?
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BMW sieht Wasserstoff als zukunftsträchtige Technologie im Großwagensegment und wird 2022 den BMW X5 mit kleinen Brennstoffzellen produzieren. Diese Information bestätigte der Vizepräsident des deutschen Unternehmens für Wasserstofftechnologien, Dr. Jürgen Guldner.
Viele andere Hersteller wie Daimler haben kürzlich die Verwendung von Wasserstoff in Personenkraftwagen eingestellt und entwickeln ihn nur als Lösung für Lastkraftwagen und Busse.
Interview mit Unternehmensvertretern
In einer Video-Pressekonferenz stellten Journalisten führender Autozeitschriften eine Reihe von Fragen zur Zukunft von Wasserstoffmotoren in der Vision des Unternehmens. Hier sind einige der Gedanken, die in diesem Online-Meeting zu Beginn der Quarantäne aufgetaucht sind.
„Wir glauben an das Recht auf freie Wahl“, erklärt Klaus Fröhlich, Mitglied des BMW Research Council. „Auf die Frage, welche Art von Antrieb heute benötigt wird, kann niemand für alle Regionen der Welt die gleiche Antwort geben … Wir gehen davon aus, dass verschiedene Antriebe noch lange parallel existieren werden. Wir brauchen Flexibilität."
Die Zukunft der kleinen Stadtflitzer in Europa liegt laut Fröhlich in batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen. Aber für größere Modelle ist Wasserstoff eine gute Lösung.
Erste Wasserstoffentwicklungen
BMW entwickelt seit 1979 einen Wasserstoffantrieb mit dem ersten 520h-Prototyp und bringt in den 1990er Jahren mehrere Testmodelle auf den Markt.
Sie verwendeten jedoch flüssigen Wasserstoff, der in einem klassischen Verbrennungsmotor befeuert wurde. Das Unternehmen änderte daraufhin seine Strategie radikal und entwickelt seit 2013 gemeinsam mit Toyota Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge (FCEV).
Warum haben Sie Ihren Ansatz geändert?
Laut Dr. Gouldner gibt es zwei Gründe für diese Neubewertung:
- Erstens hat das Flüssigwasserstoffsystem immer noch den traditionell niedrigen Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren – nur 20–30 %, während der Wirkungsgrad von Brennstoffzellen zwischen 50 und 60 % liegt.
- Zweitens ist flüssiger Wasserstoff über lange Zeiträume schwer zu speichern und benötigt viel Energie, um ihn zu kühlen. Wasserstoffgas wird in Brennstoffzellen bei 700 bar (70 MPa) verwendet.
Der zukünftige BMW i Hydrogen Next wird eine 125 kW Brennstoffzelle und einen Elektromotor haben. Die Gesamtleistung des Autos wird 374 PS betragen - genug, um den von der Marke versprochenen Fahrspaß zu halten.
Gleichzeitig ist das Gewicht des Brennstoffzellenfahrzeugs geringfügig höher als das der derzeit verfügbaren Plug-in-Hybride (PHEV), jedoch niedriger als das Gewicht vollwertiger Elektrofahrzeuge (BEV).
Produktionspläne
Im Jahr 2022 wird dieses Auto in kleinen Serien produziert und nicht verkauft, sondern wahrscheinlich an Käufer zur Prüfung in der Praxis übergeben.
„Bedingungen wie Infrastruktur und Wasserstoffproduktion sind für Großserien noch nicht günstig genug“,sagte Klaus Fröhlich. Immerhin wird die erste Wasserstoffkopie 2025 in die Ausstellungsräume kommen. Bis 2030 wird das Unternehmen möglicherweise mehr solcher Fahrzeuge anbieten.
Dr. Gouldner teilte seine Pläne mit, dass die Infrastruktur schneller als erwartet wachsen könnte. Sie benötigen es für LKW und Busse. Sie können keine Batterien verwenden, um Emissionen zu reduzieren. Ein ernsthafteres Problem betrifft die Produktion von Wasserstoff.
Die Idee einer "Wasserstoffwirtschaft" basiert auf ihrer Herstellung durch Elektrolyse aus erneuerbaren Quellen. Der Prozess verbraucht jedoch viel Energie - eine Produktionseinheit der großen FCEV-Flotte dürfte die gesamte verfügbare Solar- und Windkraft in Europa übertreffen.
Auch der Preis spielt eine Rolle: Heute kostet der Elektrolyseprozess zwischen 4 und 6 US-Dollar pro Kilogramm. Gleichzeitig kostet Wasserstoff, der aus Erdgas durch die sogenannte "Umwandlung von Dampf in Methan" gewonnen wird, nur etwa einen Dollar pro kg. Die Preise könnten jedoch in den kommenden Jahren erheblich fallen, sagte Gouldner.
„Bei der Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff gibt es eine erhebliche Energieverschwendung – man muss ihn zuerst aus Strom erzeugen, dann speichern, transportieren und wieder in Strom umwandeln“, –erklärt der Vizepräsident von BMW.
„Aber diese Nachteile sind gleichzeitig Vorteile. Wasserstoff kann lange, über mehrere Monate, gespeichert und sogar über einen Teil der bestehenden Pipelines problemlos transportiert werden. Es ist kein Problem, sie in Gegenden zu bekommen, in denen die Bedingungen für erneuerbare Energien sehr gut sind, wie etwa in Nordafrika, und sie von dort nach Europa zu importieren.“
