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BMW i3 - innovativ elektrisch

Optionaler Range Extender als „Reservekanister“

Der BMW i3 kann auf Wunsch mit einem Reichweitenverlängerer (Range Extender) ausgestattet werden, der das Ladeniveau des Lithium-Ionen-Akkus während der Fahrt konstant hält, sobald dieses auf einen bestimmten Wert gesunken ist. Diese Funktion übernimmt ein 650 Kubikzentimeter großer Zweizylinder-Benzinmotor, der unmittelbar neben dem E-Antrieb über der Hinterachse untergebracht wird. Die zusätzliche Ausstattung des Fahrzeugs mit dem Range Extender bleibt ohne Einfluss auf das Gepäckraumvolumen: Der neun Liter umfassende Tank ist im Frontbereich untergebracht.

Der Verbrennungsmotor erzeugt eine Höchstleistung von 25 kW/34 PS und treibt einen Generator zur Stromerzeugung an. Sein Betrieb wird bedarfsgerecht gesteuert und erfolgt lastoptimiert und mit hoher Effizienz. Ergänzend zu der Möglichkeit, durch das Fahren im ECO PRO Modus beziehungsweise im ECO PRO+ Modus die Reichweite um jeweils rund 20 Kilometer zu steigern, lassen sich durch den Einsatz des Range Extenders nochmals mehr als 100 Kilometer hinzufügen. Die maximale Reichweite beträgt damit rund 300 Kilometer. Der BMW i3 ist das weltweit erste Elektrofahrzeug mit einem ausschließlich für die Stromerzeugung eingesetzten Range Extender.

BMW i3

BMW i3 - wiegt nur 1195 kg (Quelle: BMW)

Leichtbau auf die Spitze getrieben: 1195 kg Leergewicht (DIN)

Bei einem elektrisch angetriebenen Fahrzeug ist das Gewicht von entscheidender Bedeutung, weil es ebenso wie die Batteriekapazität und der Verbrauch direkten Einfluss auf die Reichweite hat.

Mit der speziell für BMW i Automobile entwickelten LifeDrive-Architektur wurden ideale Voraussetzungen für maßgeschneiderte Elektrofahrzeugkonzepte geschaffen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Verwendung von kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) für die Fahrgastzelle (Life-Modul). Dieser ermöglicht u.a. den Verzicht auf B-Säulen und dadurch die Schaffung gegenläufig öffnender Türen. Dadurch wird der Einstieg zu beiden Sitzreihen besonders komfortabel. Auch das aus Aluminium gefertigte Drive-Modul und die Verbindung zwischen beiden Elementen orientieren sich konsequent am Leichtbauprinzip: Die von der LifeDrive-Architektur geprägte Karosseriestruktur ermöglicht die Verwendung eines Heckabschlusselements aus glasfaserverstärktem Kunststoff-Spritzguss. Im Vergleich zur herkömmlichen Stahlblechlösung führt die Variante zu einer Gewichtsreduzierung um 30 Prozent.

Ebenso sind die Fahrwerkskomponenten des BMW i3 durch eine gewichtsoptimierte Konstruktionsweise geprägt. So beträgt die Gewichtsersparnis der Aluminium-Schmiedelenker etwa 15 Prozent im Vergleich zur herkömmlichen Bauart.

BMW i3 - Fahrwerk

BMW i3- Leichtbau auch beim Fahrwerk (Quelle: kfztech.de)

Die hohle Abtriebswelle ist um 18 Prozent leichter als ein konventionelles Pendant. Und die serienmäßigen 19 Zoll großen Aluminium-Schmiederäder des BMW i3 weisen ein um 36 Prozent geringeres Gewicht auf als vergleichbare Stahlfelgen dieser Größe.

Gleich in zweifacher Hinsicht wird durch die Verwendung einer Magnesium-Tragstruktur für die Instrumententafel Gewicht reduziert. Aufgrund ihrer dem herkömmlichen Stahlblech überlegenen Materialeigenschaften können die Bauteile in einer optimierten Geometrie gefertigt werden, die zu einer rund 20-prozentigen Gewichtsminderung führt. Zusätzlich erzielt die Magnesium-Tragstruktur dank ihrer hohen Verbundsteifigkeit eine stabilisierende Wirkung, die eine Reduzierung der Bauteile und eine damit verbundene nochmalige Gewichtsreduzierung um 10 Prozent ermöglicht. Die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellten Türverkleidungen sind um rund 10 Prozent leichter als konventionelle Bauteile. Die konsequente Umsetzung der Leichtbaustrategie reicht darüber hinaus bis hin zu Schrauben und Bolzen, die aus Aluminium gefertigt sind. Sichtbar ist die bis ins Detail gehende Orientierung am Leichtbauprinzip an der Wabenstruktur der Wischerblätter. Speziell für den BMW i3 wurde außerdem ein Alugusshalter für den Scheibenwischer entwickelt, dessen kraftflussoptimierte Geometrie ebenfalls zu einer Gewichtsreduzierung führt.

Der durch die tiefe und mittige Anordnung der Batterieeinheiten weit nach unten verlagerte Schwerpunkt und die harmonische Achslastverteilung von 50 : 50 leisten einen zusätzlichen Beitrag zum agilen Handling des Fahrzeugs. Und der in unmittelbarer Nähe zur angetriebenen Hinterachse platzierte Elektromotor bietet eine für diese Antriebsart einzigartige Leistungscharakteristik mit einer bestmöglichen Traktion.

BMW i3 - Kraftübertragung

BMW i3 - Kraftübertragung, Lenkung, Drivemodul aus Aluminium  (Quelle: kfztech.de)

Optimale Sicherheit: Schutz in jeder Situation

Ähnlich wie bei Fahrzeugen mit Rahmenbauweise besteht das so genannte LifeDrive-Konzept aus zwei horizontal getrennten, unabhängigen Modulen.

BMW i3 - Karosserie

BMW i3 - LiveDrive Konzept (Quelle: BMW)

Das Drive-Modul, das Chassis aus Aluminium, bildet das stabile Fundament und integriert Batterie, Antrieb sowie Struktur- und Basiscrashfunktionen in einer Struktur.

Das Life-Modul besteht hauptsächlich aus einer hochfesten und sehr leichten Fahrgastzelle aus CFK. Die hochfeste Fahrgastzelle schafft in Verbindung mit der intelligenten Kraftverteilung die Voraussetzung für einen optimalen Insassenschutz. Selbst bei einem Offset-Frontcrash mit 64 km/h sorgt das extrem steife Material für einen intakten Überlebensraum der Passagiere.

Für zusätzliche Sicherheit sorgen die crashaktiven Strukturen aus Aluminium an Vorder- und Hinterwagen des Drive-Moduls. Die Karosserieverformung fällt so geringer aus als bei vergleichbaren Stahlblechkarosserien. Bei Pfahl-Crashes und Seitenaufprallszenarien zeigt sich die außergewöhnliche Energieaufnahmefähigkeit von CFK. Trotz großer, teils punktuell einwirkender Kräfte dellt das Material kaum ein. Die Passagiere sind bestens geschützt. Von den hervorragenden Eigenschaften profitiert auch der Hochvoltspeicher. Beim Seitencrashtest dringt der Pfahl nicht bis zur Batterie vor.

 BMW i3 - LiveDrive Konzept

BMW i3 - LiveDrive Konzept (Quelle: BMW)

Quelle Pressetext BMW, 3 Bilder BMW, 2 Bilder kfztech.de (Aufnahmeort BMW Welt München)

 

Ende Teil 2
zurück zu Teil 1: BMW i3 - rein elektrisch fahren  | vor zu Teil 3: BMW i3 - gut gerüstet

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Johannes Wiesinger

bearbeitet: 19.02.2015

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