25.04.2006
BMW Innovationstag 2006. EfficientDynamics.
 

Wer sich für einen BMW entscheidet, soll dies in der Gewissheit tun, ein Fahrzeug zu erwerben, das ein Maximum an Fahrvergnügen bei gleichzeitig größtmöglicher Wirtschaftlichkeit bietet. Unter dem Oberbegriff EfficientDynamics fasst BMW alle Entwicklungsaktivitäten zusammen, die diesem Anspruch dienen.

Beim Innovationstag 2006 präsentiert BMW Entwicklungen aus den Bereichen Antrieb, Energiemanagement und Werkstoffe, die dazu beitragen, aktuelle Kundenwünsche nach noch effizienteren Gesamtkonzepten überzeugend zu erfüllen und zugleich die Herausforderungen von morgen zu meistern. Das Kundeninteresse an Fahrzeugen, die eine höhere Leistung und zunehmend vielfältige Komfort- und Sicherheitsfunktionen bieten, zugleich aber weniger Kraftstoff verbrauchen sollen, stellt hohe Anforderungen an die Automobilentwickler. Verschärfte gesetzliche Rahmenbedingungen zur Verbrauchs- und Emissionsreduzierung verstärken die Notwendigkeit und bestätigen die bereits vor Jahren gewählte Ausrichtung.

Innovation löst Zielkonflikte auf.

Mit dem Streben nach effizienter Dynamik verfolgt BMW eine Strategie, die in jeder Beziehung zukunftsfähig und zukunftsweisend ist. Sie führt zu Fahrzeugen, in denen sich der Kernwert der Marke BMW – die Freude am Fahren – ebenso widerspiegelt wie der Anspruch moderner und zukunftsorientierter Kunden. Die Faktoren Fahrleistung, Verbrauch und Gewicht stehen beim Konzept der effizienten Dynamik in enger Relation zueinander.

Gezielte Innovationen auf den Gebieten Antrieb, Leichtbau und Aerodynamik ermöglichen es jedoch, den Zielkonflikt aufzulösen und neue Kombinationen aus Fahrdynamik und Verbrauch zu kreieren. Aktuelle Beispiele dafür zeigt der BMW Innovationstag 2006. So sind beispielsweise Verbrennungsmotoren, die in den aktuellen Modellen von BMW zum Einsatz kommen, nicht nur außergewöhnlich leistungsstark, sondern tragen mit ihrem hohen Wirkungsgrad im Gesamtsystem deutlich zur Effizienzsteigerung bei. Intelligenter Materialeinsatz und moderne Fertigungstechnik ermöglichen es, das Gewicht der Fahrzeuge trotz einer immer umfangreicheren Ausstattung zu begrenzen.

Konsequenter Weg von der Forschung bis zur Fertigung.

Das Leitmotiv der effizienten Dynamik beeinflusst sämtliche Bereiche der Automobilentwicklung innerhalb der BMW Group. Weil dies das Entwickeln grundlegend neuer Lösungen einschließt, sucht die Materialforschung beständig nach neuen Werkstoffen. Diese tragen dazu bei, das Fahrzeuggewicht zu optimieren und damit Fahrdynamik und Fahrspass zu erhöhen.

Die für die BMW Group auf diesem Gebiet tätigen Spezialisten verfügen über eine nicht nur innerhalb der Automobilindustrie herausragende Kompetenz. Aus den von ihnen definierten Anforderungen an neue Materialien ergeben sich maßgebliche Impulse für die Werkstoffforschung. Zugleich sind sie in der Lage, neueste wissenschaftliche Erkenntnisse innerhalb kurzer Zeit für die praktische Anwendung nutzbar zu machen. Das Ergebnis: Der Kunde erhält ein Fahrzeug, das in der Summe seiner Qualitäten stets die Spitze des erreichbaren technischen Stands darstellt. Dazu gehört auch, dass einzelne Fahrzeugkomponenten aus Materialien gefertigt werden, die zuvor in dieser Form gar nicht existierten und so die Automobile von BMW einzigartig machen. Aus einem vollkommen neu und exklusiv für BMW entwickelten Kunststoff wird beispielsweise die vordere Seitenwand des neuen BMW 3er Coupé gefertigt. Das extrem leichte Bauteil weist auch in Bezug auf Designfreiheit und Temperaturbeständigkeit Materialeigenschaften auf, die bisher bei Kunststoff nicht realisierbar waren. So führt die Technologieführerschaft des Unternehmens unmittelbar zu Kundenvorteilen, die nur ein BMW bieten kann. Das Bauteil ist nicht nur leichter als eine konventionelle Seitenwand aus Stahl, sondern weist bei leichtem Krafteintrag weniger Beschädigungen auf.

Von der theoretischen Idee bis zum praktischen Fahrerlebnis führt auch in der Motorenentwicklung von BMW ein konsequenter Weg. Das muss nicht immer der schnellste Weg sein, denn zum Selbstverständnis der Marke gehört es, die Serienreife einer technischen Lösung am Kundennutzen zu messen. Bei jedem neuen BMW Modell steigt die Dynamik und das ist für den Fahrer unmittelbar erlebbar. Genau dasselbe muss für die angestrebten Verbrauchsvorteile gelten. BMW hat deshalb auf den Einsatz einer Benzin-Direkteinspritzung der ersten Generation bewusst verzichtet, weil sie die erhofften Verbrauchseinsparungen nur in einem engen Drehzahlbereich ermöglichte und daher den hohen Anforderungen an Fahrzeuge der Marke nicht gerecht werden konnte. Die Motorenentwickler von BMW waren aber sehr wohl in der Lage, zwischen dem grundsätzlichen Potenzial der Benzin-Direkteinspritzung und der zunächst nur im Ansatz gelungenen Umsetzung zu differenzieren. Folgerichtig entwickelten sie mit der drosselfreien Laststeuerung VALVETRONIC eine Technologie, mit der auf Anhieb auch in der Praxis weitaus höhere Verbrauchsvorteile zu realisieren waren, ohne jedoch die Grundlagenarbeit an der Benzin-Direkteinspritzung aus den Augen zu verlieren. Das Ergebnis liegt nun vor: Mit der High Precision Injection präsentiert BMW die erste Benzin-Direkteinspritzung der zweiten Generation, die über weite Drehzahl- und Lastbereiche und damit auch in der alltäglichen Fahrpraxis zu signifikanten Verbrauchsreduzierungen führt.

Kompetenz mit Breitenwirkung.

Die Vorzüge der High Precision Injection werden mit dem sukzessiven Einsatz in immer mehr Modellreihen und Märkten schnell einer großen Zahl von Kunden zugänglich sein. Diese Breitenwirkung ist bei BMW ein wichtiges Kriterium, um den Stellenwert einer Innovation zu ermessen. Auch am Beispiel des intelligenten Energiemanagements lässt sich anschaulich darstellen, dass verschiedene Entwicklungsschritte konsequent aufeinander aufbauen. Schon in den heute auf dem Markt erfolgreichen Modellen von BMW wird die Erzeugung und Nutzung von elektrischer Energie mit hoher Effizienz gesteuert. Künftige Systeme werden dafür sorgen, Energieverluste soweit möglich zu vermeiden. Wo das nicht möglich ist, werden die Verluste geschickt in nutzbare Energieformen gewandelt, wie z.B. die Bremsenergienutzung über Brake Energy Regeneration.

Hybrid-Konzepte: Schritt für Schritt zur Serienreife.

Mit der von BMW entwickelten Brake Energy Regeneration mittels intelligenter Generatorregelung (IGR) kann jetzt die Erzeugung von elektrischer Energie gezielt in die Schub- und Bremsphasen des Fahrzeugs verlagert werden. So wird ein Teil der Bremsenergie in Strom gewandelt. Während der Konstantfahr- und Beschleunigungsphasen steht dann das energetische Potenzial des Kraftstoffs in höherem Umfang für die Erzeugung von Bewegungsenergie zur Verfügung. Ein Gewinn an Dynamik ist die Folge. Dieser auch im Fahrverhalten spürbare Effekt wird als passives Boosten bezeichnet. Weil die Steuerung der elektrischen Energieströme mittels IGR dabei nur mittelbar zu mehr Fahrdynamik führt, sprechen die Entwicklungsingenieure auch von einer Micro-Hybridisierung. Noch effektiver wird das Zusammenspiel zwischen Primär- und Elektroenergieeinsatz bei der nächsten Stufe, dem Mild-Hybrid-Konzept, das die direkte und ergänzende Nutzung von Strom zur Fortbewegung bei gleichzeitigem Betrieb des Verbrennungsmotors vorsieht. Auf diese Weise wird ein aktives Boosten bewirkt: Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsantrieb beim Erzeugen von Dynamik.

Eine Voll-Hybridisierung wird erreicht, wenn das Fahrzeug in unterschiedlichen Fahrsituationen nicht nur mit dem Verbrennungsmotor, sondern auch rein elektrisch betrieben werden kann.

Die intelligente Generatorregelung von BMW steht unmittelbar vor der Serienreife. Ein Voll-Hybrid-Konzept wurde auf der Internationalen Automobilausstellung (IAA) 2005 in Frankfurt mit dem BMW Concept X3 EfficientDynamics vorgestellt. Das mit einem Aktivgetriebe und Hochleistungskondensatoren ausgestattete Konzeptfahrzeug unterscheidet sich deutlich von anderen bislang realisierten Hybridkonzepten.

Sein Antriebssystem fördert nicht nur die Wirtschaftlichkeit, sondern auch die Dynamik, indem es die Leistungen des Verbrennungs- und des Elektromotors miteinander kombiniert. Zum besonders dynamischen Beschleunigen steht schon unterhalb von 1500 min–1 ein aus beiden Antriebsquellen gemeinsam generiertes maximales Drehmoment von 600 Newtonmetern zur Verfügung. So wird es möglich, innerhalb von 6,7 Sekunden auf Tempo 100 zu spurten und eine Höchstgeschwindigkeit von 235 km/h zu erreichen. Basis des Konzeptfahrzeugs ist – wie schon aus dem Namen ersichtlich – ein BMW X3.

Wasserstoff-Antrieb: Zukunftstechnik schon heute erfahren.

Ähnliches gilt für die Nutzung von Wasserstoff zum Betrieb von Fahrzeugen. Das Konzept BMW CleanEnergy bietet die Voraussetzungen für eine nachhaltige Mobilitätsstrategie. Neben dem Forschungsfahrzeug BMW H2R sind derzeit auch mit Wasserstoff betriebene BMW Demonstrationsfahrzeuge im Einsatz. Im Rahmen eines praxisnahen Testprogramms dienen diese Fahrzeuge der Alltagserprobung. BMW konzentriert sich beim Projekt CleanEnergy auf die Nutzung von Wasserstoff in Verbrennungsmotoren. Sie sind leichter, leistungsstärker und kostengünstiger als die ebenfalls in Frage kommenden Brennstoffzellen und damit für Anwendungen in BMW Fahrzeugen das besser geeignete Antriebskonzept. Darüber hinaus kann die Produktion von Wasserstoff-Verbrennungsmotoren in bestehende Fertigungsprozesse integriert werden.

Leistungsfähigkeit und Attraktivität eines solchen Wasserstoff-Antriebs sind unübersehbar. Das Forschungsfahrzeug BMW H2R hat mit seinem 210 kW/285 PS starken Zwölfzylinder-Motor gleich mehrere Rekorde für Wasserstoff-Fahrzeuge aufgestellt. Ein BMW mit Wasserstoff-Verbrennungsmotor befindet sich bereits im Serienentwicklungsprozess und wird der Öffentlichkeit im Laufe der nächsten zwei Jahre vorgestellt werden.

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Weiter: Antriebsentwicklung

Quelle: BMW Presse-Information vom 25.04.06

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