Antriebstechnik: BMW setzt auf Öl, Benzin und Volt

Von Michael Gebhardt/SP-X

Die Elektrotechniker bei BMW haben derzeit noch leichtes Spiel, während die E-Motor- und Akku-Entwicklung quasi am Beginn ihrer Karriere steht und noch lange nicht ausgereizt ist, müssen die Ingenieure, die an den Verbrennern arbeiten, zusehen, wie sie eine im Kern über hundert Jahre alte Technik immer noch effizienter machen können.

Die Grundlage dafür bildet die "Efficient-Dynamics-Motorenfamilie", ein Baukasten für Benziner und Diesel, die mit dem vierfach aufgeladenen Sechszylinder-Selbstzünder im 750d ihren vorläufigen Höhepunkt erreicht hat. Doch die Entwickler tüfteln schon weiter und haben nun die Eckpunkte der zweiten Generation von Drei- und Vierzylindern aus dieser Motorenfamilie präsentiert. Was bleibt, ist die Baukastenprinzip mit durchgängiger Turboaufladung, einem unter anderem einheitlichen Zylindervolumen von rund 500 Kubikzentimetern und der standardisierten Anordnung von Steuerketten und Nebenaggregaten.

Optimierungspotenzial bieten bei den Benzinern unter anderem Abgaskrümmer und Turbolader, die künftig gemeinsam in den Zylinderkopf integriert sind. Außerdem wurde die Direkteinspritzung überarbeitet, der Druck auf 350 bar erhöht, das Wärmemanagement mit einer neuen Kühlmittelpumpe verbessert und ein neuer, einheitlicher Riementrieb installiert. All das soll zusammen mit vielen weiteren Detailarbeiten den Verbrauch spürbar senken und die Leistung zumindest moderat steigern. Einen von manchen Herstellern bereits propagierten Partikelfilter für die Benziner oder eine Zylinderabschaltung sieht das aktuelle Update dagegen nicht vor, ausschließen wollen die Münchner diese Maßnahmen für die Zukunft allerdings nicht.

Überarbeitete Abgasbehandlung beim Diesel

Bei den Dieseln konzentrieren sich Techniker zunächst vor allem auf das Aufladesystem mit einem oder mehreren Turboladern und auf die Common-Rain-Direkteinspritzung. Alle Vierzylinder erhalten beispielsweise künftig eine Stufenaufladung, die bislang den stärkeren Modellen vorbehalten war, außerdem wird der Einspritzdruck auf bis zu 2.700 bar angehoben. Bis zu fünf Prozent weniger Verbrauch versprechen sich die Ingenieure von den Verbesserungen, und dank einer überarbeiteten Abgasnachbehandlung soll nicht nur die CO2-Emission spürbar sinken, sondern auch der Stickoxid-Ausstoß.

Bei allem Bekenntnis zu den Verbrenner-Motoren, weiß BMW natürlich auch, dass es ohne elektrische Antriebe nicht mehr geht, und setzt deswegen eine ganze Armada an Experten darauf an, Hochvoltspeicher und E-Motoren weiter zu entwickeln. Vor allem die Batteriekompetenz ist für den Hersteller ganz entscheidend, schließlich hängen davon die Reichweite, die Fahrleistung und die Ladezeit eines Elektroautos ab, und nicht zuletzt auch der Preis. Mit Nachdruck betont der Autobauer daher sein Know-how auf dem Gebiet der Stromspeicher. Erst kürzlich ist es beispielsweise gelungen, die Kapazität des i3-Akkus bei gleichem Bauraum um über 50 Prozent zu erhöhen. Hergestellt werden die Hochvoltspeicher für die i-Modelle sowie für die Plug-in-Hybrid-Versionen vom 2er Active Tourer, 3er, X5 und 7er im Dingolfinger Werk. Lediglich die einzelnen Zellen kaufen die Bayern bei einem Zulieferer ein, die Fertigung aber wollen sie nicht aus der Hand geben. Nur so lassen sich die gewünschte Qualität und eine hohe Flexibilität sicherstellen, denn je nach Fahrzeug werden die Speicher individuell angepasst.

Heimarbeit gilt auch für die E-Motoren: Direkt neben dem Batteriebau werden in Dingolfing vornehmlich von Hand die elektrischen Antriebe gefertigt: Für den Stator, also den feststehenden Teil des Elektromotors, müssen rund zwei Kilometer Kupferkabel zu Spulen gewickelt werden, die dann ein magnetisches Feld erzeugen und damit den Rotor zum Drehen bringen. Momentan liegt die maximale Drehzahl der E-Motoren übrigens bei rund 14.000 U/min, doch damit ist die Forschung noch lange nicht am Ende. Denn auch für den Elektromotor gilt im Grunde: Mehr Leistung lässt sich durch einen größeren Durchmesser oder mehr Umdrehungen erreichen. Und da der Platz im Auto bekanntlich beschränkt ist, dürfte klar sein, wo die Reise hingeht. Wann die Münchner allerdings den nächsten BMW mit Hochdrehzahl-Motor auf die Straße bringen, ist derzeit noch offen.