Forscher von BMW, Hoerbiger, TU Graz und HyCentA ist es gelungen, ein Wasserstoff-Brennverfahren für PKW zu entwickeln mit einem Wirkungsgrad auf dem Niveau der besten Turbodieselmotoren.

Die BMW Group Forschung und Technik hat in Zusammenarbeit mit Forschern in Wien und Graz einen reinen Wasserstoffmotor realisiert, der über eine Diesel-typische Geometrie einer H2-Hochdruck-Direkteinblasetechnologie verfügt. Auf Basis eines serienmäßigen Dieselmotors wurde ein neuer Zylinderkopf für den Wasserstoffbetrieb entwickelt. Der Brennraum des Motors wurde mittels numerischer Strömungssimulation ausgelegt. Dazu wurden Hochdruckinjektoren zur Direkteinblasung des Wasserstoffs mit bis zu 300 bar konstruiert. Ausgiebige Testläufe an den Prüfständen des Institutes für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik der TU Graz haben ergeben, dass eine Kombination von Ottound Diesel-Brennverfahren mit Oberflächenzündung und angeschlossener Diffusionsverbrennung hinsichtlich Wirkungsgrad die ideale Lösung ist. Damit kann ein Wirkungsgrad auf allerhöchstem Niveau erreicht werden – bei gleichzeitiger Erhöhung der spezifischen Leistung und Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs. Schon in einer frühen Konzeptphase erreicht das Brennverfahren laut BMW die Effizienzwerte der aktuell besten Turbodieselmotoren mit einem Wirkungsgrad von maximal 42 Prozent. Wegen der bei Verbrennungsmotoren aufgrund des hohen Temperaturniveaus gut nutzbaren Abgaswärme sollen hier in Zukunft weitere Wirkungsgradsteigerungen durch Abwärmenutzung möglich sein.