Brennstoffzellen-Autos
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BMW
BMW ist eine der wenigen Firmen, die in ihrem Konzept für die
Zukunft nicht auf Brennstoffzellen sondern auf wasserstoffbetriebene Verbrennungsmotoren
setzen.
Den ersten Versuchswagen gab es 1979. Damit zählen die Bayerischen
Motoren Werke zu den Automobilhersteller mit der längsten Erfahrung
bei Wasserstoffantrieben.
Mittlerweile existiert dieses Wasserstoffauto in der vierten Generation.
Die Strategie, die im Hause BMW verfolgt wird, gliedert sich in drei
Schritte:
1. Schritt: Nutzung von komprimiertem Erdgas (CNG)
· Betrieb eines Zweistoffmotors mit
Erdgas und Benzin, weil noch kein dichtes Tankstellennetzwerk für
Gas besteht
· Reichweite mit Erdgas: 200-250
km
· seit 1995 auf dem Markt
· BMW ist auf diesem Gebiet Erster
in Europa
2. Schritt: Wechsel zu flüssigem Erdgas (LNG)
· ausschließlich Erdgasbetrieb
· Betankung mit CNG oder LNG an Flüssiggas-Tankstellen
· größere Reichweite (70%
von benzinbetriebenen Autos), wegen höherer Energiedichte im Vergleich
zu CNG
3. Schritt: Wasserstoffauto
· flüssiger Wasserstoff (-253°C)
· Übernahme der Erfahrungen
aus der LNG-Technik
· Energie für Elektrolyse aus
regenerativer Energie
Erdgas stellt nach Meinung der BMW-Ingenieure einen logischen Zwischenschritt
dar. Nach Wasserstoff ist Erdgas der Energieträger mit dem höchsten
Wasserstoffgehalt und in seinen Stoffeigenschaften dem Wasserstoff am nächsten
verwandt.
Bei Zweistoffbetrieb, wie er im 1. Schritt vorgesehen ist, liegt der
Wirkungsgrad etwa gleich mit dem normalen Benzinbetrieb. Lediglich die
maximale Leistung ist bei Erdgas etwas geringer. Seit Januar 1997 unterschreiten
die Erdgasfahrzeuge die ULEV-Grenzwerte.
Eine Variante mit hochkomprimiertem gasförmigem Wasserstoff für
Pkws wird wegen geringerer Reichweite kaum verfolgt.
Die Motoren sind abgeleitet vom herkömmlichen Ottomotor. Bewährt
haben sich dabei bis heute Maschinen mit 2,5 bis 5,4 l Hubraum und einer
Leistung von 80-150 kW. Für die zukünftige Entwicklung konzentrieren
sich die Forscher auf den 2,8 l 6-Zylinder-Motor.
Seit Anfang 1989 betreibt die bayerische Firma die weltweit erste Prüfanlage
für Wasserstoffmotoren mit einem umfassenden Sicherheitssystem. Aufgrund
der daraus erlangten Erkenntnisse wird die Auffassung vertreten, unkontrollierte
Gemischzündung ohne aufwendige Maßnahmen beherrschen zu können,
z.B. durch Wassereinspritzung oder Direkteinspritzung.
1997 entwickelte der Betrieb einen neuen Tank mit 140 Liter Volumen,
so daß er etwa 1/3 des Kofferraumvolumens einnimmt. Darin wird der
flüssiger Wasserstoff bei -253°C gespeichert. Die Isolationsschicht
konnte von 5 cm auf 2,5 cm halbiert werden, was einem 4 m dicker Styropormantel
entspricht. So ist es möglich, mit einer Tankfüllung 400 km weit
zu fahren.
Fundierte Prognosen für den Serienstart gibt es derzeit nicht.
Dipl.-Ing. Wolfgang Strobl, (Leiter Forschung Energiesysteme):
"Das erste Wasserstoffauto in Kundenhand sehen wir im nächsten
Jahrzehnt. Natürlich ist es auch dann noch ein weiter Weg bis zu einem
breiten Einsatz dieser Zukunftstechnologie."
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