Im BMW Werk Dingolfing wird es parallel zu den anderen Fahrzeugen der BMW 7er, BMW 6er und BMW 5er Reihe produziert. Die Antriebseinheit des BMW Hydrogen 7 entsteht wie alle BMW Zwölfzylinder im Münchner Motorenwerk des Unternehmens.
Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor basiert auf dem Benzin-Triebwerk des BMW 760i. Im Benzinbetrieb erfolgt die Kraftstoffversorgung über eine Direkteinspritzung. Zusätzlich wurde in die Sauganlage des Motors eine Wasserstoff-Zuleitung integriert. Schlüsseltechnologie sind die zur Gemischaufbereitung notwendigen Einblaseventile, die in Bruchteilen von Sekunden die benötigte Menge an Wasserstoff-Gas in die Ansaugluft einbringen.
Wasserstoff weist im Vergleich zu herkömmlichen Kraftstoffen eine um bis zu zehnmal höhere Verbrennungsgeschwindigkeit auf. Dadurch werden höhere Wirkungsgrade erreicht. Um dieses Potenzial vollständig zu nutzen, wird für den V12-Motor des Hydrogen 7 eine flexible Motorsteuerung benötigt. Dafür bieten Valvetronic und Doppel-VANOS die idealen Voraussetzungen. Gaswechsel und Einspritzrhythmus können gezielt auf die Eigenschaften des Wasserstoff-Luft-Gemischs abgestimmt werden.
Unter Volllast agiert der Motor im so genannten stöchiometrischen Betrieb. Das Mischungsverhältnis zwischen Sauerstoff und Wasserstoff ist ausgeglichen (Lambda = 1). In diesem Verhältnis wird auch im Wasserstoffbetrieb die höchste Leistungsausbeute bei geringen Emissionen erzielt. Weil Wasserstoff im Gegensatz zu fossilen Energieträgern keinen Kohlenstoff enthält, treten bei seiner Verbrennung prinzipiell weder Kohlenwasserstoffe (HC) noch Kohlenmonoxid (CO) auf. Kleinste Spuren von HC-, CO- und CO2-Emissionen entstehen allenfalls durch Schmierölverbrennung beziehungsweise Aktivkohlefilterspülungen während des Wasserstoffbetriebs.
Relevant wäre daher ausschließlich der Ausstoß von Stickoxiden (NOX). Sie entstehen vor allem bei besonders hohen Verbrennungstemperaturen. Die hohe Flexibilität in der Verbrennungssteuerung erlaubt eine Betriebs¬strategie, mit der die NOX-Bildung im Wesentlichen kontrolliert werden kann. Zu diesem Zweck wird der Motor im Teillastbetrieb mit hohem Sauerstoffanteil (Lambda > 2) betrieben. Dabei läuft die Verbrennung mit vergleichsweise niedrigen Temperaturen ab, bei denen nur äußerst geringe NOX-Emissionen auftreten. Dieser Magerbetrieb ist über einen besonders breiten Kennfeldbereich hinweg möglich.
Weil Wasserstoff besonders weite Zündgrenzen aufweist und mit hoher Geschwindigkeit verbrennt, genügt ein geringer Kraftstoffanteil im Gemisch zur Erzeugung eines hohen Wirkungsgrades. Zur Steigerung der Leistung wird auch im Wasserstoffbetrieb der Kraftstoff¬anteil im Gemisch erhöht. Dabei nimmt bei steigender Last auch die Verbrennungstemperatur zu. Der Gemischbereich, in dem am meisten Stickoxide entstehen, liegt zwischen Lambda = 1 und Lambda = 2. Dieser für das Abgasverhalten ungünstige Betriebsbereich wird von der Motorsteuerung des BMW Hydrogen 7 drehmomentneutral ausgeblendet.
Unter Volllast (Lambda = 1) werden NOX-Emissionen nahezu vollständig vermieden. Für die Umwandlung der minimalen in diesem Betriebsbereich verbliebenen NOX-Mengen genügt ein einfaches 3-Wege-Kat-System. Die spezifische Abgaszusammensetzung eines Wasserstoff-Verbrennungs¬motors im stöchiometrischen Betrieb (Lambda = 1) begünstigt die Umsetzung eventuell im Abgas befindlicher Stickoxide im 3-Wege-Kat.
Gleichwohl wird im Rahmen der Forschung der BMW Group auch daran gearbeitet, die Brennstoffzellentechnik für eine möglichst praxistaugliche Nutzung im Automobil zu erschließen. Das Ziel ist langfristig die Nutzung der Brennstoffzellentechnologie als Auxiliary Power Unit (APU) sowohl in Wasserstoff- als auch in Benzinfahrzeugen. Dabei übernimmt die APU die Aufgabe der Stromversorgung für das Bordnetz sowohl während der Fahrt als auch im Stand.
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12 Kommentare zu Hydrogen 7: BMW bringt Luxuslimousine mit Wasserstoff-Antrieb
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Too little, too late!
Die deutsche Autoindustrie hat den Zug längst schon verpaßt!
Da wird weiter an der Elektronik der Fahrzeuge herumgedoktort, anstatt das Wesentliche im Auge zu behalten.
Entwicklungen wie den Katalysator, den Diesel-Rußpartikel-Filter, Hybrid-Antriebe u.a. wurden verpaßt. Inzwischen sind da andere (u.a. Japan und USA) führend. Wir werden uns hier noch ganz schön wundern…
BWM geht den falschen Weg des Verbrennungs-Motors. Der Elektro-Motor ist schon seit 1905 bekannt, das Prinzip schon lange davor (1884).
Die Tesla-Motors Inc. hat einen Sportwagen mit Li-Ionen Batterien im Betrieb, der Sportwagen-Werte eines Porsche erreicht bei einer Reichweite von 400Km. Und, die Strom-Aufladung kostet aktuell ca. 3 Std. Ladezeit und 2,50 US-$ Strom. Wird der Strom auch noch per Geo-Thermie gewonnen, könnten die Petro-Dollars am Golf sehr bald vorzeitig versiegen…
Behördlich ist es verboten, den PKW mit Verbrennungsmotor in der geschlossenen Garage zu betreiben – der Vergiftungsgefahr wegen! Und, wenn wir den PKW im "Freien" betreiben, vergiften wir da die Umwelt etwa nicht? Die globale Erd-Erwärmung und Polkappen-Schmelze sagen da etwas anderes…
Typisch deutsch: sich an einem Neben-Kriegsschauplatz köstlich austoben und perfektionieren wollen, dabei aber das Haupt-Problem übersehen – und im End-Effekt nicht vorankommen!
AW: Too little, too late!
Naja, ich werd irgendwie schon nicht so schlau aus der Auto-Industrie. BMW und viele andere bauen immer fettere Kisten: Der "kleinste" 3er (Coupé) ist ein 2.5l mit 218 PS (geht sicher ned schlecht ab) aber dürfte wohl auch 12-13 Liter saufen und im Unterhalt recht teuer sein – bei Sportwagen diverser Hersteller ist die 500 PS-Marke nun auch überschritten (BMW M5; Audi Sport…) Wer kauft denn das alles ? Benzin wird wohl wirklich immer teurer…der freiheitsverachtende Druck Links-Grüner Heuchler-Regierungen immer stärker…Aber offenbar läuft ja das Geschäfts, sonst würden die Hersteller nicht Milliarden in die Entwicklung dieser Karren stecken und horende Leasing-Zinsen kassieren können…
@ Grauer Wolf
Ich glaube, daß nur ein kompletter Systemwechsel uns allgemein überhaupt noch helfen wird, die kommende Klima-Veränderungen einigermaßen abzumildern.
Vor ca. 30 Jahren begannen erste Forscher damit, vor dem "Global Warming" zu warnen – und wurden als Spinner verunglimpft. Heute wissen wir es besser…und der Staat sowie die Auto-Industrie tun so, als ob das Horror-Szenario (Nordseeküste in NRW bei -60 Grad Celsius) noch Phantastareien sind.
Ich bin wahrlich kein GRÜNER, aber wir müssen schon mehr tun als aktuell wirklich passiert. Wird der Strom einheimisch per Geo-Thermie gewonnen, ist er auch umweltverträglich und sehr kostengünstig.
Fragt sich nur, warum nicht schon 1972/1973 man auf diese Idee gekommen ist. Die Lobbyisten haben sicherlich bislang gute Arbeit geleistet…
AW: @ Grauer Wolf
In dem Punkt stimme ich euch zu. Die Entwicklung sparsamer Motoren kam viel zu spät und geht immernoch viel zu langsam. Wir könnten sicher schon viel weiter sein. Ich frage mich auch, wozu wir immer mehr überteuerter, unnötiger, überflüssiger Spritfresser wie BMW X5, Audi R10,… brauchen, wo doch alle wissen, dass wir nicht mehr lange auf Öl bauen können. Und trotzdem ändert sich nichts.
Hier sind aber auch die Käufer schuld! So lange diese Spritfresser gekauft werden, werden sie auch gebaut. Und so lange gilt "je mehr PS desto besser", wird auch die Presse vor allem über soche Kisten berichten. Es wird Zeit, sie zu verpönen und sich für die sparsamen Autos zu interessieren! Und dazu muss man kein "Grüner" sein – das fordert der gesunde Menschenverstand!
AW: Too little, too late!
Beim Abstellen des Fahrzeugs geht es erstens nicht um Vergiftungsgefahr und zweitens nicht um den laufenden Motor. Der Wagen soll nicht in einem GESCHLOSSENEN Raum ABGESTELLT werden, damit sich im Fehlerfall kein zündfähiges Gemisch bilden kann.
Seht das Ganze doch einfach mal wie eine mailänder Modenschau: Keiner sieht aus wie die Models und niemand kann die Fummel tragen, es wird einfach ein Trend vorgestellt.
egal anfang ist gemacht …
moin !!!
der schuh drückt wohl so arg , das man handeln muß !!!
die kunden protestieren ob der hohen energiepreise immer stärker …
das maß ist erreicht …
nun muß man wenn auch mit wiederwillen handeln …
auch wenn´s nur ne luxus limo ist die sich nur wenige leisten können …
das muß in ne kleinwagen eingebaut werden … zumindest die erdgas technik …
und das schon bald …..
das potenzial zur h2 oder erdgas ( methan ) einführung besteht min. 10 jahre schon !!!
andere fliegen in´s all mit h2 und nur auf der straße taugt´s nicht ???
ha ha das ist gewollt …
kunde ….!!!!!
einfach keine benzin / diesel stinker kutschen mehr kaufen und auf erdgas oder wasserstoff bestehen ….
wird das massenwirksam finden die stinker auto hersteller und diverse lobbyisten der öl konzerne ( ausbeuter !! ) auch keine ausreden mehr ….
ach ja wasserstoff kann jeder … der elektroenergie ( windkraft , solarkraft ??!!!!! )und wasser zur verfügung hat durch elektrolyse selber herstellen …
der dabei anfallende sauerstoff ist n wichtiger industrie rohstoff …
und brennstoffzellen gibt´s ja auch noch …
und der umwelt geht´s besser
kein co2 aus fossielen brennstoffen mehr und feinstaub fehlanzeige …
AW: egal anfang ist gemacht …
Ihr vergesst da was: den hydrogen7er können sich nicht nur wenige leisten, sondern BMW sucht sich die Kunden für die 100 7er aus! Und dass so ein Fahrzeug zuerst als Luxus-Schiff auf den Markt kommt, ist eigentlich logisch, weil fast alle neuen Entwicklungen zuerst in den teuren Karossen auf den Markt kommen. Die Entwicklung will bezahlt werden!
Den hydrogen7 find ich super! Wie will man vom Öl wegkommen, wenn keiner den Anfang macht? Von dem her finde ich das Gemecker einiger hier nur blödsinnig.
Es bringt nichts einen hydrogen3 auf den Markt zu werfen, den die Massen kaufen, aber nicht tanken können. Eins nach dem anderen! Und meistens geht die Entwicklung nach einem Anfang sehr schnell weiter.
Zudem darf nicht vergessen werden, dass die Technologie noch sehr in den Kinderschuhen steckt und z.B. die Speicherung von Wasserstoff sehr schwierig ist.
Gute Idee, mässig umgesetzt
Warum muss es denn gleich so eine extrem-teuere Luxus-Kiste sein udn nichts auf Basis z. B. vom 320er ? Das hätte doch sicherlich mehr Kunden angelockt – oder meint man’s mit dem Projekt doch nicht so ernst ? :-)
AW: Gute Idee, mässig umgesetzt
Das liegt wohl am Preis des Systems.
Der Tank alleine kostet wohl über 10000€, weshalb sich keiner einen solchen Antrieb im 3er leisten würde. Das ist aber bei den meisten Innovationen im Automobilsektor so (z.B. ESP).
AW: AW: Gute Idee, mässig umgesetzt
ja stimmt bis lang auch …
aber der störfaktor ölpreis relativiert das wieder und öl wird nicht billiger …
wer das glaubt träumt auch am tage ….
also sind ( bezahlbare ) alternativen angesagt …
erdgas …
kann leicht verflüßigt werden , ist in großen mengen verfügbar und ( noch ) preiswert …
h2
kann aus wasser gewonnen werden .
steht auch zur verfügung wenn kein öl oder gas mehr vorhanden ist ..
siehe wasservolumen der weltmeere …
überschüßige elektroenergie ( wie auch immer erzeugt .. ) kann damit gespeichert werden …
den o2 gibt man in die atmosphäre ab oder verkauft den an die chem . industrie u.s.w …
liegt am willen und nicht an der technik !!!
die ist seit jahren / jahrzehnten vorhanden ..
mit dem willen ist das was ganz anderes …
da hilft nur der massive druck der massen !!!!
denn die politik ist in der regel gekauft ( lobbyismus .. )und behindert solche ( rel. ) freien energien ….
AW: AW: AW: Gute Idee, mässig umgesetzt
richtig, Wasserstoff kann aus Wasser gewonnen werden…. dummerweise braucht man dafür elektrischen Strom. Der kommt wiederum bekanntlich aus der Steckdose und ist damit wieder an Öl, Gas, Kohle und Kernenergie gebunden. Die Schadstoffe, die bei dem Wagen NICHT aus dem Auspuff kommen, kommen dafür aus den Kraftwerkschornsteinen…
AW: AW: AW: AW: Gute Idee, mässig umgesetzt
Aha – und was ist mit den bereits genannten Möglichkeiten der Elektrolyse durch Windkraft bzw. Solarenergie?
Die Errichtung einer ressourcenschonenede Wasserstoffwirtschaft darf nicht weiter ignoriert werden!