BMW produziert Brennstoffzellen für Wasserstoff-SUV in München

Business. Technologie. Der bayerische Hersteller BMW hat mit der Produktion von Brennstoffzellen im hauseigenen Wasserstoff-Kompetenzzentrum im München begonnen. Die Brennstoffzellen sollen in der Kleinserie des BMW iX5 Hydrogen eingesetzt werden.

„Als vielseitiger Energieträger spielt Wasserstoff eine Schlüsselrolle auf dem Weg zur Klimaneutralität. Auch in der individuellen Mobilität wird er deutlich an Relevanz gewinnen. Für uns sind wasserstoffbetriebene Fahrzeuge die ideale Technologie, um batterieelektrische Fahrzeuge sinnvoll zu ergänzen und die Elektromobilität zu komplettieren“, berichtet BMW-Chef Oliver Zipse in einer Pressemeldung. „Mit dem heutigen Start der Produktion einer Kleinserie von Brennstoffzellen zeigen wir die Reife dieser Antriebsart und unterstreichen damit ihr Potential für die Zukunft.“

Brennstoffzellensystem bringt 170 PS

Das Brennstoffzellensystem gehört zu den Kernkomponenten des BMW iX5 Hydrogen, der ab Ende dieses Jahres weltweit zu Test- und Demonstrationszwecken eingesetzt werden soll. Das System erzeugt eine kontinuierliche Leistung von 170 PS. In Kombination mit dem Elektromotor der fünften Generation und der Antriebsbatterie erreicht der iX5 Hydrogen eine Systemleistung von 374 PS. Das Antriebssystem bestehend aus zwei Wasserstoff-Tanks, der Brennstoffzelle sowie dem E-Motor wurde in die bestehende Architektur des BMW X5 integriert.

Neben technologischen Analogien zum Verbrenner wie Ladeluftkühler, Luftfilter, Steuergeräten und Sensorik, hat die BMW Group für das neue Brennstoffzellensystem auch spezielle Wasserstoff-Komponenten entwickelt. Dazu gehören beispielsweise der hochdrehende Kompressor mit Turbine oder eine Hochvolt-Kühlmittelpumpe. In der Brennstoffzelle findet die chemische Reaktion zwischen dem Wasserstoff aus den Tanks und dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft statt. Für eine hohe Effizienz des Antriebs ist eine gleichmäßige Versorgung der Membran in der Brennstoffzelle mit den beiden Medien entscheidend.

Brennstoffzellen kommen von Toyota

Die einzelnen Brennstoffzellen, die BMW zur Produktion des iX5 Hydrogen benötigt, liefert Toyota. Bereits seit 2013 arbeitet BMW mit den Japanern bei Brennstoffzellenantrieben zusammen.

Die Herstellung erfolgt in zwei Schritten. Eingangs werden die Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellen-Stack gestapelt. Schritt zwei beinhaltet die Montage aller weiteren Komponenten zu einem vollständigen Brennstoffzellensystem.

Das sogenannte Stacking ist laut BMW ein vollautomatisierter Prozess. Der Stack wird mit fünf Tonnen Kraft maschinell verpresst und mit einem Gehäuse versehen. Das Stack-Gehäuse wird im BMW Group Werk Landshut im Sandguss-Verfahren hergestellt. Ebenso kommt die Mediendruckplatte aus dem Landshuter Werk. Sie führt dem Brennstoffzellenstapel Wasserstoff und Sauerstoff zu. Außerdem schließt sie das Stack-Gehäuse gas- und wasserdicht ab.

Nach diversen Spannungs- und Reaktionstests werden alle Komponenten zusammengefügt. Im Anschluss kommen der Kompressor, die Anode und Kathode, die Hochvolt-Kühlmittelpumpe und der Kabelbaum hinzu.

Toyota und BMW arbeiten an verschiedenen Wasserstoff-Brennstoffzellen-Projekten zusammen. Vor allem bei größeren SUV sei diese Technologie relevant, erklärte Pieter Nota, BMWs Vertriebschef. Ab 2025 soll die Massenproduktion von Wasserstofffahrzeugen beginnen.

Toyota hat bereits erste Fahrzeuge mit Wasserstoffmotor auf den Markt gebracht. Im Dezember 2021 präsentierte sich beispielsweise der Toyota GR Yaris mit Wasserstoffmotor. Bei der Rallye Ypern ging der Hersteller sogar erstmals mit einem Wasserstoff-Rennwagen an den Start. Darüber hinaus hat Toyota den Weg für einen nachhaltigen Schienenverkehr geebnet, indem der Autobauer Brennstoffzellenmodule für den Zugverkehr geliefert hat.

Aber auch andere Hersteller wie Renault setzen auf das Wasserstoff-Pferd. Im Mai hat der französische Autobauer die Studie „Renault Scenic Vision“ vorgestellt, ein zukünftiges Familienauto mit einem Batterie-Brennstoffzellen-Elektroantrieb.

Und der Trend steigt. Im vergangenen Jahr ist der Absatz von Wasserstoff-Brennzellen-Elektroautos um 84 Prozent gestiegen. Das entspricht einem Gesamtabsatz von 15.500 Einheiten. Über die Hälfte, 55 Prozent, des weltweiten Volumens kam in Südkorea auf die Straßen. Dort stiegen die Verkaufszahlen von 5.800 Einheiten im Jahr 2020 auf über 8.500 Einheiten im Jahr 2021.