Leichtbau und Sicherheit sind kein Widerspruch. Ganz im Gegenteil, das LifeDrive-Konzept des BMW i3 ist in der Materialkombination Aluminium und CFK in Crashtests den bisherigen Stahlkonstruktionen zum Teil sogar überlegen. Der Einsatz des kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffs bietet dabei die Möglichkeit, sehr leichte Karosserien zu bauen. CFK besitzt eine beeindruckende Fähigkeit zur Energieabsorption und ist sehr schadenstolerant. CFK ist das leichteste Material, das im Karosseriebau ohne Sicherheitseinbußen eingesetzt werden kann.
LifeDrive-Modul bietet optimale Sicherheit.
Die Crashanforderungen im Automobilbau sind sehr hoch. Zahlreiche Aufprallkriterien müssen nach den strengen Richtlinien der weltweiten Verbraucherschutzorganisationen und Gesetzgeber berücksichtigt werden. Schon während der Entwicklung des BMW i3 Konzepts gab es einen intensiven Austausch mit den internationalen Crashtest-Instituten zum neuartigen Karosserie- und Sicherheitskonzept der BMW i Modelle.
Dr. Ulrich Veh, Sicherheitsexperte in der BMW i Entwicklung, zieht Bilanz: „Wir befinden uns auch mit den BMW i Fahrzeugen auf BMW Niveau.“ Insgesamt schafft die hochfeste Fahrgastzelle in Verbindung mit der intelligenten Kraftverteilung im LifeDrive-Modul die Voraussetzung für einen optimalen Insassenschutz. Selbst nach dem strukturzehrenden Offset-Frontcrash mit 64 km/h sorgt das extrem steife Material für einen intakten Überlebensraum der Passagiere. Für zusätzliche Sicherheit sorgen dabei die crashaktiven Strukturen aus Aluminium an Vorder- und Hinterwagen des Drive-Moduls. Die Karosserieverformung fällt so geringer aus als bei vergleichbaren Stahlblechkarosserien. Zudem ist – bedingt durch den „Kokon-Effekt“ der CFK-Karosserie – sichergestellt, dass die Türen problemlos zu öffnen sind.
Ebenfalls sehen Bergungsmannschaften der Feuerwehr bei dem neuen Fahrzeugkonzept im Falle eines Unfalls keine Rettungsprobleme. Gerhard Schmöller, für das Training der Berufsfeuerwehr München zuständig, sagt: „Die Berufsfeuerwehr München hatte bereits Gelegenheit, sich im Rahmen von standardisierten Schneidversuchen davon zu überzeugen, dass die Bergung von Insassen aus einem verunfallten BMW i3 einem konventionellen Fahrzeug vergleichbar ist. Die Entwicklungsarbeiten bezüglich Unfallrettung haben bereits jetzt einen sehr hohen Stand erreicht, trotz völlig neuartigem Fahrzeugkonzept und dem Großeinsatz von CFK. Wir sind beeindruckt von der Entschlossenheit und Umsichtigkeit der BMW Ingenieure, hier Automobilgeschichte zu schreiben, ohne dabei die Sicherheit für die Passagiere aus dem Auge zu verlieren.“
Kombination von Aluminium und CFK betten die Batterie sicher ein.
BMW i: Sicher und emissionsfrei.
Der Hochvoltenergiespeicher ist zum bestmöglichen Schutz im Unterboden des Aluminium-Drive-Moduls untergebracht, wo statistisch gesehen das Fahrzeug bei Crashs die geringste Energie aufnehmen muss und so dort die wenigste Verformung zeigt. Auch im Seitencrash, bei dem nach Euro NCAP ein Pfahl mit 32 km/h punktuell mittig in die Fahrzeugseite schlägt, zeigt der Kohlefaserverbundwerkstoff seine außergewöhnliche Energieaufnahmefähigkeit. Das Life-Modul fängt den gesamten Stoß ab und zeigt nur eine geringe Verformung. Das garantiert optimalen Insassenschutz. Auch wenn CFK Energie abbaut, besteht keine Gefahr für Passagiere oder andere Verkehrsteilnehmer.
Von den hervorragenden Verformungseigenschaften des CFK-Life-Moduls profitiert auch der Hochvoltspeicher. Beim Seitencrashtest dringt der Pfahl nicht bis zur Batterie vor. Durch den eingesetzten Materialmix und die intelligente Kraftverteilung im LifeDrive-Modul ist der Hochvoltspeicher auch im Schwellerbereich bestens geschützt.
BMW i3 Produktion im Werk Leipzig
Auch im Brandfall sind Lithium-Ionen-Batterien sicher.
Bei der Entwicklung der BMW i Modelle ist die Sicherheit ein wesentliches Kriterium. Im Fahrzeug sind eine Reihe von Systemen bzw. Maßnahmen implementiert, welche die Sicherheit im Regelbetrieb und bei Brandunfällen sicherstellen. Das Hochvoltsystem ist so ausgelegt, dass es Unfallereignisse auch über die gesetzlichen Anforderungen hinaus beherrschen kann. Der Hochvoltspeicher verfügt über Einrichtungen (z. B. Entgasungseinheit), die ein geregeltes Entweichen der Brandgase aus dem Hochvoltspeicher sicherstellt. Es wird davon ausgegangen, dass die Brandgase und das Löschwasser im Vergleich zum Brand eines konventionellen Fahrzeugs keinen größeren schädlichen Einfluss auf die Umwelt ergeben.
Die jüngste Versuchsreihe des renommierten DEKRA Competence Centers für Elektromobilität führt aus: „Wir haben umfangreiche Tests durchgeführt von Entflammungsverhalten, Flammenausbreitung und Löschanforderungen bis zu den Belastungen des abfließenden Löschwassers. Unser Resümee lautet: Elektro- und Hybridautos mit Lithium-Ionen-Antriebsbatterien sind im Brandfall mindestens genauso sicher wie Fahrzeuge mit konventionellem Antrieb.“ (Pressemeldung DEKRA vom 29.10.2012; DEKRA ist eine der weltweit führenden unabhängigen Expertenorganisationen mit Schwerpunkt Sicherheit, Umweltschutz und Produktanalytik)
Um ein Höchstmaß an Sicherheit in einem solchen Crashszenario zu gewähren, wird der Hochvoltspeicher schon beim Auslösen der Insassenrückhalteeinrichtungen vom Hochvoltsystem getrennt und die daran angeschlossenen Komponenten entladen. So kann ein Kurzschluss, der zu Stromschlägen oder zur Brandentwicklung führen könnte, mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden.
Instandsetzungskosten der BMW i Modelle liegen auf Klassenniveau.
Nach Untersuchungen der Kfz-Versicherer und der BMW Unfallforschung entstehen heute bei den meisten Unfällen primär Bagatellschäden. Bei diesen rund 90 Prozent aller registrierten Unfälle konventioneller Fahrzeuge handelt es sich um Beschädigungen der Außenhaut. Der BMW i3 trägt diesem Umstand Rechnung und ist deshalb rundherum mit einer geschraubten/geklippten Kunststoffbeplankung versehen. Kleine Rempler werden absorbiert, ohne, wie sonst bei Blechteilen üblich, Beulen zu hinterlassen. Beschädigungen des Lacks führen nicht zu Korrosion. Ist ein Tausch von Bauteilen an der Außenhaut des BMW i3 erforderlich, wird das Bauteil schnell und kostengünstig ausgewechselt. In der Summe liegen die Unfallinstandsetzungskosten auf gleicher Höhe wie bei einem BMW 1er. Deshalb kann davon ausgegangen werden, dass die Versicherungsersteinstufungen auf üblichem Kompaktwagenklasseniveau liegen werden.
„Kalte“ Reparaturmethoden für Aluminiumbauteile.
Das im Serienprozess geschweißte Aluminiumstruktur-Drive-Modul wird in der Reparatur mit den „kalten“ Reparaturmethoden „Kleben und Nieten“ in Stand gesetzt. Diese Methoden werden in BMW Werkstätten bereits seit 2003 erfolgreich eingesetzt.
Zeitsparende Reparaturmethoden bei CFK-Bauteilen.
Die Reparaturfähigkeit der CFK-Struktur des Life-Moduls stand schon bei der Entwicklung des Fahrzeugkonzepts ganz oben mit im Lastenheft. Beispielsweise wurden für den Seitenrahmen mehrere Reparaturabschnitte definiert. Muss nach einem Seitencrash ein beschädigter Schweller ausgetauscht werden, trennt die Werkstatt nach Sichtprüfung und Schadensbeurteilung lediglich den Reparaturabschnitt Schweller mit einem patentierten Fräswerkzeug heraus. Dann wird das benötigte Schwellerbauteil passend angefertigt und an dem beschädigten Fahrzeug eingesetzt. Das Neuteil wird an den Trennstellen mittels Reparaturelementen verbunden.
Jeder autorisierte BMW i Händler kann die Reparatur der Außenhaut durchführen. Auf Grund der produktspezifischen Besonderheiten des LifeDrive-Moduls wird es Reparaturzentren geben, in denen spezialisierte Mitarbeiter Fahrzeuge mit Beschädigungen an der Aluminium- oder CFK- Struktur in Stand setzen.
Zusammenfassung
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