Wasserstoffantrieb im Automobil der Zukunft?

Einer der führenden Forscher der BMW Group im Bereich der zukünftigen Automobilentwicklung gab vor rund 300 Zuhörern/innen - im Rahmen des Veranstaltungsprogramms zum 30-jährigen Bestehen der Hochschule Landshut - Einblicke in die Zukunft des Automobils. Prof. Dr. Raymond Freymann, Geschäftsführer der BMW Forschung und Technik GmbH sowie Leiter BMW Group Forschung und Technik, sprach sich in seinem Vortrag „Anforderungen an das Automobil der  Zukunft“ für Wasserstoff als die sauberste und effektivste Lösung der künftigen Fahrzeuge aus. Doch müsse der Kunde entscheiden, welche Technologie sich schlussendlich durchsetze.

Das Automobil sei eine der wichtigsten Erfindungen der Menschheit. Dabei werde die zunehmende Zahl an Fahrzeugen gerade in China und Indien zu einen immensen Anstieg führen, ihre Zahl steige auf weltweit geschätzte eine Milliarde Autos bis ins Jahr 2030. Dies könne eigentlich nur gut gehen, „wenn der Globus nicht merkt, dass es diese Fahrzeuge gibt,“ wie Prof. Freymann anmerkt.

Dabei stehe gerade die Automobilindustrie vor enormen Herausforderungen, das Top-Thema sei dabei die Energiefrage. Denn die fossilen Energien seien nur in begrenztem Ausmaß vorhanden. Die Anforderung an die Automobilbauer laute aber nicht nur, Fahrzeuge mit geringem Verbrauch sowie alternativen Energieformen zu entwickeln, zusätzlich müssten auch die steigenden Anforderungen an die Sicherheit und die hohen Ansprüche an den Komfort berücksichtigt werden. Dies bedeute einen Zielkonflikt für die Automobilindustrie.

Zielkonflikt zwischen  Energie sparen und Komfort

Die Kunden würden sich zwar einen geringeren Verbrauch wünschen, aber trotzdem Wert auf eine hohe Fahrdynamik und immer größeren Komfort legen. Kleine, verbrauchsarme Autos seien hier nicht die Lösung, neue Ideen seien gefordert. Dabei habe BMW seit sechs Jahren mit seinem „Efficient Dynamic Program“, gerade im Punkt Energieeinsparung große Fortschritte gemacht.  So gäbe es mittlerweile einen 3er BMW mit einem Durchschnittsverbrauch von 4,7 Liter und einen Mini der 3,9 Liter auf 100 Kilometer verbrauche. Insgesamt habe die BMW-Flotte in den letzten 15 Jahren eine Energieersparnis von 30 Prozent erreicht, auch lägen 30 Modelle unter der Marke von 140 Gramm CO2-Ausstoß.

Insgesamt sei beim herkömmlichen Verbrennungsmotor die Effizienz aber gering „nur ein Drittel wird in mechanische Energie umgesetzt, zwei Drittel seit 120 Jahren vernichtet,“ erklärt Prof. Freymann. Hier sei eine Antwort von BMW der „Turbosteamer“, den man sich wie eine kleine „Dampfmaschine“ vorstellen könne, mit deren Hilfe die sonst vergeudete Wärme genutzt werde. Dies würde den Verbrauch eines Fahrzeuges um rund 15 Prozent senken. Daneben werde entstehende mechanische Energie (z.B. beim Bremsen) genutzt und in elektrische, hydraulische oder thermale Energie umgesetzt. Doch jede Umwandlung von Energie führe zu Verlusten .

Alternative Energien: Wasserstoff am effektivsten

Der effizientere Weg sei deshalb die Nutzung von alternativen Energieformen. So habe BMW zur Olympiade 1972 in München bereits ein erstes batteriegetriebene Auto entwickelt  Es sei aber bis heute keine ideale Lösung gefunden worden, um die begrenzte Reichweite erhöhen zu können: „Das Problem ist auch heute noch die Batterie, diese müssen leistungsstärker werden" ist Prof. Freymann überzeugt. Hybrid-Fahrzeuge stellen für ihn ebenfalls keine optimale Lösung dar, auch wenn BMW  hier mit seinem leichten Hybrid eine Verbrauchsersparnis von 15 Prozent schaffen würde; die Brennstoffzelle sei augenblicklich nicht finanzierbar.

Seine bevorzugte Lösung lautet deshalb, die Tanks künftig mit Wasserstoff zu füllen. Dieser könne aus regenerativen Energien gewonnen werden, bei der Verbrennung fallen keine Abgase sondern nur Wasser an. Seit 30 Jahren würden sich die bayerischen Autobauer mit diesem Thema beschäftigen. "Keiner hat gedacht, dass wir es schaffen, bis wir 1979 unser erstes Wasserstoff- Auto herausgebracht haben", sagte Freymann nicht ohne Stolz. In den vergangenen Jahren habe sich viel auf diesem Gebiet getan. Mittlerweile sei ein Auffüllen eines Tanks in drei Minuten möglich. Derzeit seien 100 Fahrzeuge des BMWs H7 im Praxistest, Zusätzlich habe man mit dem BMW H2R mit 9 Geschwindigkeitsweltrekorden und einer erreichten Geschwindigkeit von mehr als 300 Stundenkilometern die Leistungsfähigkeit dieses Antriebs bewiesen.

Allerdings gibt Prof. Freymann zu bedenken, dass die eigentliche Entscheidung, welcher Antrieb sich durchsetzte, beim Verbraucher liege. In Zukunft würden hier verschiedene Alternativen angeboten werden, über den Erfolg würden die Absatzzahlen entscheiden. Im Augenblick biete BMW  500 elektrogetriebene Minis, um  die Marktchancen zu testen.

Sicherheit verbessern - Fahrererassistenz-Systeme greifen ein 

Ein wichtiges Anliegen für die Autobauer laute zusätzlich, die Sicherheit noch zu verbessern. Mindestens 50% der Unfälle könnten über Fahrerassistenz-Systeme verhindert werden. Hier gäbe es noch eine ganze Menge zu tun. Fahrzeuge sollen mit Hilfe von Sensoren "intelligent" gemacht werden. Viele Fahrerassistenz-Systeme seien bereits heute im Einsatz, würden aber zunehmend auch in die Autonomie des Fahrzeuglenkers eingreifen. So sei es technisch betrachtet leicht umsetzbar, dass ein Auto zum Beispiel – nach einigen erfolglosen Warnungen des Fahrers - von selbst bremse, wenn eine Unfallgefahr bestehe. Auch sei eine viel intensivere Nutzung von Navigationssystemen, eine Kommunikation von „car to car“ möglich. So könnten von einem Sensor erfasste Daten weitergeleitet werden und so andere Fahrer bereits frühzeitig z.B. vor Unfällen oder Glatteis gewarnt werden.

"Wir sind noch ganz am Anfang der Navigation“, ist Prof. Freimann überzeugt. So könne man beispielsweise auch Streckenabschnitte festlegen, auf denen nicht überholt werden könne. Geisterfahrern könne man beispielsweise anzeigen dass sie in die falsche Richtung fahren, gleichzeitig eine drahtlose Nachricht zur Warnung an andere senden oder bereits das Einfahren in falscher Fahrtrichtung verhindert. Kinder könnten mit Sendern ausgestattet werden, Fahrzeuge könnten diese dann erkennen, auch wenn sie für den Fahrer nicht sichtbar z.B. zwischen zwei Autos auf die Straße laufen würden. „Es kommt mehr Funktionalität ins Fahrzeug. Daran führt kein Weg vorbei,“ erläutert Prof. Freymann.

Datenaustausch mit weltweiten Standards vereinfachen

Die Komplexität im Auto wird insgesamt noch stark zunehmen. Bereits jetzt seien an die 70 Rechner im Fahrzeug. Das führe zu einer sehr komplexen und mittlerweile unübersichtlichen Datenstruktur mit unterschiedlichen Systemen, die einen enormen Aufwand bedeuten würden. Eine starke Verbesserung versprächen hier Weltstandards. So setzt BMW hier z.B. auf das Internetprotokoll und Ethernet. Mit einer Vereinheitlichung der Daten könne man so die Zahl der Steuergeräte minimierten. Dass es funktioniert hat BMW bereits getestet, die Standards müssten aber übergreifend von und mit vielen anderen gesetzt werden.

Über das Auto der Zukunft entscheidet der Käufer 

Doch nicht nur das Auto an sich, sondern auch das Kundenklientel verändere sich. Die BMW Group rechnet damit, künftig mehr Frauen und insgesamt mehr Menschen der Generation 60+  als mögliche Käufer zu haben. 2050 werden 20 Prozent der Bevölkerung der sogenannten "silver" Generation angehören. Wie sich die höhere Zahl an Frauen auswirke, sei nicht klar vorherzusehen. Während Frauen in Europa kleinere Fahrzeuge bevorzugen, sei dies beispielsweise in Amerika nicht festzustellen. Wichtig sei gerade bei der älteren Generation, diese mobil zu erhalten.

Man werde keine Fahrzeuge speziell für Frauen oder Ältere entwickeln, der Trend gehe immer mehr in Richtung Crossover-Fahrzeuge, womit eine breite Schicht an Kunden angesprochen werden könne. BMW müsse alle Trends in der Zukunft weiterverfolgen, erklärte Prof. Freymann, doch schlussendlich entscheidend sei das Kaufverhalten des Kunden.