Bmw Hydrogen 7

Der Hydrogen 7 (E68)

Der Hydrogen 7 ist ein wasserstoffgetriebener PKW. Er trägt die interne Bezeichnung E68 und basiert auf dem Modell 760Li (E66) aus der 7er-Reihe des deutschen Herstellers BMW und dem Wasserstoffprototypen H2R. Das Besondere ist, dass der Hydrogen 7, als eines der ersten Fahrzeuge weltweit, komplett mit Wasserstoff angetrieben werden kann. Zusätzlich zum Wasserstoffantrieb besitzt der Hydrogen 7 aber auch noch einen Benzintank. Der Benzintank soll das Fahrzeug alltagstauglicher machen, da es in Deutschland nur sechs Wasserstofftankstellen gibt. Die erste Generation wurde nur als Studie präsentiert. In der zweiten Generation wurde das vorerst auf 100 Stück limitierte Modell, welches nicht verkauft, sondern nur verleast werden soll, im BMW-Werk Dingolfing gefertigt. Der heutige Hydrogen 7 hat einen Vorgänger gleichen Namens: Bereits im Jahre 2000 wurden 15 Einzelexemplare eines Wasserstoff-Fahrzeuges auf Basis des damaligen 750i (E38) gebaut und unter anderem auf der Expo 2000 eingesetzt.

Motor

Motor des Hydrogen 7 (E68)

12-Zylinder-Wassstoffverbrenungsmotor des BMW 750hL (E38)

Der Motor des Hydrogen 7 ist technisch fast identisch zum Motor des 760i. Er musste allerdings für den Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff modifiziert werden. Die Modifikationen betreffen hauptsächlich die Sauganlage des Motors. Zusätzlich zur Direkteinspritzung für Benzin, wurde eine Zuleitung zum Wasserstoff-Tank integriert. Spezielle Einblasventile sorgen immer für die richtige Menge Wasserstoff in der Ansaugluft.

Auch musste die Dichtheit der Kolbenringe verbessert werden, um ein Austreten des Wasserstoffs zu verhindern. Dies hatte in früheren Entwicklungsstadien immer wieder zu Explosionen geführt.

Da Wasserstoff im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen bis zu 100 mal schneller verbrennt, musste die Motorsteuerung angepasst werden. Valvetronic und Doppel-VANOS boten hier die idealen Voraussetzungen. Ventilöffnungszeiten und die Ventilsteuerung können somit optimal auf die neuen Anforderungen eingestellt werden.

Das Triebwerk des Hydrogen 7 leistet letztendlich 191 kW (260 PS) und hat ein Drehmoment von 390 Nm (zum Vergleich, der „normale“ 760i leistet 327 kW/445 PS und 600 Nm). Von 0 auf 100 km/h braucht der Wagen 9,5 s. Die Leistung ist gegenüber dem 760i aufgrund der bivalenten Auslegung des Motors geringer. Mit einer Tankfüllung von 8 kg kommt er ca. 200 km weit. Mit dem Benzintank (74 l) kommt er zusätzlich noch einmal 500 km weit.

Da es sich bei dem Hydrogen 7 um ein bivalentes Motorkonzept handelt (d. h. der Motor kann sowohl mit Wasserstoff als auch mit Benzin betrieben werden), ist eine Verbesserung bei einem monovalenten Prinzip (d. h. einem ausschließlich mit Wasserstoff betriebenen Motor) durchaus möglich.

Sonstige Umbauten

Wasserstoffeinfüllstutzen des BMW Hydrogen 7

Neben den Änderungen am Motor musste auch der Kofferraum verändert werden: Für die Lagerung des Wasserstoffs musste ein zusätzlicher Tank eingebaut werden. Die Entwicklung und die anschließende Serienfertigung des Tanks wurde von Magna Steyr Fahrzeugtechnik in Graz/Österreich durchgeführt. Dieser Tank verkleinert den nutzbaren Kofferraum von 500 l auf 250 l. In diesem Tank wird der Wasserstoff bei ca. 20K im Niederdruckbereich (der Siedepunkt des Wasserstoffs liegt bei −252,882 °C) flüssig gelagert. Die Entwicklung waren unter anderem durch den Einsatz von medientauglichen Materialien für cryogene Betriebsbedingungen gekennzeichnet. Weiters stellte die Permeation von Wasserstoff eine große Herausforderung dar. Zur Isolation des Tankes wurde zwischen Innen- und Aussentank ein Hochvakuum gezogen.Die Innenwände sind mit einem geeignetem Isoliermaterial verkleidet. Die Fertigung wurde unter anderem unter Reinraumbedingungen durchgeführt. Die dazugehörigige Elektronik und Sensorik zur Messung der Füllmasse und zur Überwachung des sicherheitsrelevanten Füllzustandes bei der Betankung stellte eine Herausforderung bei der Entwicklung dar. Die als Standzeit bezeichnete Phase bis zur kontrollierten Entleerung eines zur Hälfte gefüllten Wasserstofftanks beträgt etwa 9 Tage. Danach verbliebe im Tank ausreichend Wasserstoff, um noch rund 60 Kilometer Wegstrecke im Wasserstoffmodus zurückzulegen. Diese Isolation entspricht ungefähr 17 m dickem Schaumpolystyrol. Getankt wird über einen zusätzlichen Tankstutzen an der C-Säule.

Auch der Innenraum musste ein wenig verändert werden: Die Rückbank wurde um 12 cm nach vorne verschoben und es finden auf ihr nur noch zwei Personen Platz, da die Mittelarmlehne fest arretiert wurde.

Weiterhin wurden Rahmen und Crashzonen durch Verbundstoffe verstärkt.

Der Hydrogen 7 ist an einer stärker gewölbten Motorhaube, den fehlenden Nebelscheinwerfern und dem zusätzlichen Einfüllstutzen zu erkennen.

Kritik

Die meisten Autokonzerne setzen auf die Entwicklung der Brennstoffzelle beim Wasserstoffantrieb, wegen ihres höheren Wirkungsgrades mit allerdings vergleichsweise geringeren Fahrleistungen und höheren Kosten.

Verfügbarkeit

Die 100 produzierten Einheiten wurden teilweise an Prominente (z.B. Plácido Domingo, Daniel Barenboim, Katja Riemann, Florian Henckel von Donnersmarck), Politiker (z.B. Günter Verheugen, Christian Ude) und Wirtschaftsvertreter (z.B. Roland Berger, Wolfgang Reitzle) zur Nutzung übergeben. Ein Teil der Flotte wird bei öffentlichkeitswirksamen Veranstaltungen als Fahrdienst eingesetzt. So sind in Berlin ständig zwischen fünf und zehn Fahrzeuge im Einsatz, die an den beiden Wasserstoff-Tankstellen am Messedamm und an der Heerstraße betankt werden. Zu besonderen Anlässen steigt in Berlin die Zahl der Hydrogen 7 auf rund 20, wie zuletzt während der Berlinale.

Siehe auch

• Wasserstoffantrieb
• BMW H2R
• Mini Cooper Hydrogen

Literatur

• Christian Wüst: Grüner Schluckspecht in: Der Spiegel. Hamburg 2006,46, 184, ISSN 0038-7452

Weblinks

• BMW Hydrogen 7: Eine neue Ära der Mobilität beginnt
• Allgemeine Informationen und technische Daten Hybrid-Autos.info
• Mit Zisch in die Zukunft SPIEGEL ONLINE
• BMWs 7er setzt auf Wasserstoffantrieb Financial Times Deutschland
• Unterwegs im Wasserstoff-7er heise online
• Magna Steyr Fahrzeugtechnik: Weltraumtechnik/Automobile Anwendungen Leistungsspektrum

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