Sprit sparen, aber schnell

21. April 2007, 10:25
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Von der Lenkung bis zur Wasserpumpe: BMW hat den Energiehaushalt seiner Fahrzeuge durchforstet und setzt vermehrt auf E-Motoren

BMW nennt das Programm "Efficient Dynamics". Weil man als Verfechter der reinen Freude am Autofahren keine gewohnten Qualitäten aufgeben, aber trotzdem künftige Flottenverbrauchsvereinbarungen einhalten will, hat man sich auf die Suche nach Energieverschwendern im Auto gemacht.

Das heißt, mühsam wie das Eichhörnchen sammelt man im ganzen Auto Wirkungsgradprozente, und am Ende steht ein erstaunliches Ergebnis: 129 g/km CO2 beim BMW 120d. Damit ist man wenigstens mit einem kleineren Modell der Palette heute fast dort, wo die EU bis 2012 hin will (120 g/km).

Strom fließt

Eine Schlüsselrolle spielt dabei die Elektrifizierung der Nebenaggregate. Im Zentrum steht die elektrische Lenkung. Sie ist an sich nichts Neues, bei Renault etwa gibt es das schon seit Jahren. Servounterstützung durch einen E-Motor anstatt einer Hydraulikpumpe ist prinzipiell eine tolle Idee. Schließlich verbraucht ein Hydrauliksystem auch dann Energie, wenn man gar nicht lenkt, weil der Druck aufrechterhalten werden muss.

Da ist ein E-Motor schon der klügere Ansatz. Er braucht nur Strom, wenn er tatsächlich arbeitet. Nur eines: Bisher funktionierten elektrische Lenkungen nicht besonders gut: Das Feedback von der Fahrbahn war dürftig, ein Umstand, der für BMW so nicht akzeptabel war. Bei bisherigen elektrischen Lenkungen erfolgt die Kraftübertragung vom Elektromotor auf die Lenkwelle nämlich mittels Schneckengetriebes. Dieses hat eine relativ hohe Reibung, die gewissermaßen den Respons auffrisst. Die Rückmeldungen von der Straße werden zu stark gedämpft.

Höhere Energieeffizienz

BMW ordnet nun den Elektromotor parallel zur Lenksäule an und verwendet einen zarten Zahnriemen zur Kraftübertragung. Damit ist es tatsächlich gelungen, die gewohnte Lenkpräzision und das gewohnte Lenkgefühl auch mit elektrischer Lenkkraftunterstützung zu erhalten. Die elektrische Lenkung hat nämlich nicht nur den Vorteil höherer Energieeffizienz, sie lässt sich auch leichter elektronisch steuern und verknüpfen. Auch für automatisches Einparken ist sie eine grundlegende Voraussetzung.

Bei früheren Motorkonzepten wurden sämtliche Nebenaggregate über einen oder mehrere Keilriemen von der Kurbelwelle her angetrieben. Als erster Schritt hat sich der elektrische Kühlventilator durchgesetzt.

Agilitätsgewinn

Nun geht es aber gründlich weiter. Elektrische Wasserpumpe. Spart ebenfalls Energie, und zwar gleich zweifach: Erstens, weil sie nur läuft, wenn tatsächlich Kühlwasser umgewälzt werden muss; zweitens, weil sich der Motor schneller erwärmt, wenn die Wasserpumpe nach dem Starten nicht läuft. Zudem hat es einen Vorteil für die Agilität des ganzen Fahrzeugs, wenn beim Beschleunigen keine Nebenaggregate das Hochdrehen der Kurbelwelle hemmen.

So reduziert sich die Antriebsleistung der Wasserpumpe um bis zu 90 Prozent auf etwa 200 Watt. Typisch für BMW ist auch, dass man daran auch noch ein aufpreispflichtiges Zusatzfeature hängen will: die Restwärmenutzung des Kühlwassers, um den Innenraum auch im Stillstand noch eine Weile zu heizen.

Teilhybridisierung

Und damit sind wir beim Generator: Ein kluges Energiemanagement sorgt dafür, dass das Fahrzeug beim Beschleunigen (Zugphase) von der Batterie mit Strom versorgt wird, womit in dieser Phase der Generator ohne Last mitläuft und so kaum einen Widerstand darstellt (= passives Boosten). Geladen wird dann überwiegend in Schubphasen. Das ist gewissermaßen schon eine Teilhybridisierung.

Die Auto-Start-Stopp-Funktion ist zwar keine neue Erfindung - so etwas brachte VW schon in den 80er-Jahren ziemlich erfolglos auf den Markt. Allerdings hat man den Auftritt jetzt besser vorbereitet. Das Rezept ist einfach und spart ebenfalls Energie im Prozentbereich.

Stärker gemacht Um nicht vom Geräusch des Starters genervt zu werden, hat man diesen neu konstruiert, stärker dimensioniert, natürlich auch auf mehr Startvorgänge ausgelegt - und vor allem eines: Man hat ihn schneller gemacht. Daher entsteht nach einer kurzen Gewöhnungsphase keine Irritation mehr. Ganz im Gegenteil, das automatische Abstellen geht einem direkt ab, wenn der Motor an der Kreuzung weiterläuft, etwa weil die Außentemperatur unter drei Grad Celsius liegt und das Aus- und Einschalten keinen Nutzen mehr bringen würde.

Auch an der Effizienz der Klimaanlage gab es etwas zu verbessern. Klimaanlagen haben eine relativ hohe Verlustleistung, auch wenn sie gar nicht arbeiten. Diese läuft nicht mehr ständig mit, sondern nur dann, wenn auch tatsächlich gekühlt oder der Innenraum entfeuchtet werden muss.

Warum nicht früher?

Dies ist möglich, weil der Kompressor mittels Magnetkupplung weggeschaltet werden kann. Manchmal hat man weniger das Gefühl, dass BMW hier Großes leistet, vielmehr fragt man sich: Warum gibt es das nicht schon länger?

Sogar einen vollwertigen Hybridantrieb hat man in Vorbereitung, jedoch nicht im Alleingang - gemeinsam mit GM und DaimlerChrysler arbeitet man an einem Hybridsystem mit zwei Elektromotoren. (Rudolf Skarics, AUTOMOBIL, 13.4.2007)

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BMW
  • Die elektrische Lenkung - im Bild das Gesamtsystem - bringt zwei Prozent Spritersparnis.
    foto: derstandard/skarics

    Die elektrische Lenkung - im Bild das Gesamtsystem - bringt zwei Prozent Spritersparnis.

  • Nachteil bei E-Lenkungen bisher: dürftige Rückmeldung von der Fahrbahn. Geniale Ingenieurslösung von BMW: Zahnriemen zur Kraftübertragung
    foto: der standard/skarics

    Nachteil bei E-Lenkungen bisher: dürftige Rückmeldung von der Fahrbahn. Geniale Ingenieurslösung von BMW: Zahnriemen zur Kraftübertragung

  • Die Idee, Nebenaggregate nur dann zu betreiben, wenn sie wirklich gebraucht werden, brachte BMW unter anderem dazu, Luft durch die Kühlerniere nur bei Bedarf zuzuführen. Andernfalls schließen die Klappen; verbessert auch den Luftwiderstand.
    foto: der standard/skarics

    Die Idee, Nebenaggregate nur dann zu betreiben, wenn sie wirklich gebraucht werden, brachte BMW unter anderem dazu, Luft durch die Kühlerniere nur bei Bedarf zuzuführen. Andernfalls schließen die Klappen; verbessert auch den Luftwiderstand.

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