BMW i3

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BMW i
BMW i3

BMW i3

i3
Verkaufsbezeichnung: BMW i3
Produktionszeitraum: seit 2013
Klasse: Kleinwagen
Karosserieversionen: Kombilimousine
Motoren: Elektromotor:
125 kW
u. Ottomotor (optional: Range Extender,
28 kW, 0,65 Liter)
Länge: 3999 mm
Breite: 1775 mm
Höhe: 1578 mm
Radstand: 2570 mm
Leergewicht: 1270–1390 kg
Vorgängermodell: keines
Nachfolgemodell: keines
Sterne im Euro NCAP-Crashtest[1] Crashtest-Stern 4.svg
Heckansicht
Laden des i3
Cockpitansicht

Der BMW i3 (Entwicklungscode I01)[2] ist ein Elektroauto des Automobilherstellers BMW. Er ist Teil der 2010 neu gegründeten Submarke BMW i und das erste Serienfahrzeug mit einer Fahrgastzelle aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Als Antrieb dient ein Elektromotor mit 125 kW. Die Reichweite im genormten Fahrzyklus beträgt 190 km. Optional ist zur Erhöhung der Reichweite ein mit Benzin betriebener Range Extender (Plug-in-Hybrid) mit 25 kW verfügbar. Während dessen Nutzung arbeitet der Antrieb nach dem Prinzip des seriellen Hybridantriebes. Die Produktion begann im September 2013 im BMW-Werk Leipzig.[3] Der Verkauf startete in Deutschland am 16. November 2013[4] und in den USA am 2. Mai 2014.[5]

Am 2. Mai 2016 wurde von BMW eine neue Version des BMW i3 mit einem 33-kWh-Akkumulator vorgestellt[6], der damit eine um etwa 50 % größere Kapazität und elektrische Reichweite besitzt. Er wird ab Juli 2016 ausgeliefert. Die Reichweite im genormten NEFZ-Fahrzyklus beträgt 300 km. BMW gibt eine realistische Reichweite von bis zu 200 km unter Alltagsbedingungen an.

Konstruktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der BMW i3 ist rund 4 Meter lang und hat vier Sitzplätze. Er besteht aus einem Fahrgestell aus Aluminium und einer Fahrgastzelle aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CFK). Diese Werkstoffkombination ist leichter als eine Ganzstahlkarosserie, so dass das Gesamtgewicht des Fahrzeuges trotz der schweren Traktionsbatterie auf dem Niveau ähnlicher Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor liegt. Die Außenhaut besteht mit Ausnahme des Daches aus thermoplastischen Elastomeren (PP/EPDM). 25 Prozent der thermoplastischen Außenteile bestehen aus erneuerbaren Materialien oder wurden wiederverwertet. Das Dach besteht aus CFK.[7] Instrumententafel und Türverkleidungen werden aus Naturfasern hergestellt.[8]

Das Fahrzeug bietet einen 260 l großen Kofferraum, der durch Umklappen der Rücksitzlehne zu einer ebenen Ladefläche mit 1100 l Ladevolumen erweitert werden kann.[9] Zusätzlich befindet sich vorne im Fahrzeug unter der Frontklappe ein weiterer kleiner Stauraum. Da hier kein Motor vorhanden ist, dem Kühlluft zugeführt werden muss, ist die BMW-Niere vollständig geschlossen.

Bedingt durch den Einbau der Batterien im Fahrzeugboden ist der BMW i3 relativ hoch, hat aber einen tiefen Schwerpunkt. Die Sitzposition entspricht etwa der in einem SUV. Das Fahrzeug hat keine B-Säule, sondern sogenannte Portaltüren, wobei die vorderen Türen beim BMW i3 deutlich größer als die hinteren sind. Die Sicherheitsgurte für die Frontinsassen sind an den hinteren Türen befestigt.

Im Innenraum ist unterhalb des Armaturenbretts keine Mittelkonsole vorhanden, was relativ viel Beinfreiheit für die Frontpassagiere bedeutet. Mit einem Drehknopf an der Lenksäule wird die Fahrtrichtung gewählt (durch elektrische Umsteuerung des Motors). Die vorderen Sitze und die Lenksäule sind verstellbar. Auf dem Armaturenträger befindet sich direkt vor dem Fahrer ein Display mit den notwendigen Fahrparametern (z.B. Geschwindigkeit, Reichweite). Ein zweites Display in der Mitte des Armaturenträgers steht z. B. für Radioinformationen oder das als Sonderausstattung erhältliche Navigationsgerät in zwei möglichen Größen zur Verfügung. Die Bedienung erfolgt hauptsächlich über einen zentralen Dreh-Drückschalter ('iDrive').

Technik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Elektromotor und Fahrleistungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Elektromotor zum Antrieb wurde von BMW selbst entwickelt und wiegt etwa 50 kg.[10] Er ist auf der Fahrerseite, unterhalb des Kofferraumbodens, oberhalb der Hinterachse eingebaut. Es handelt sich um einen Hybrid-Synchronmotor mit einer Spitzenleistung von 125 kW (170 PS) und einem Drehmoment von 250 Nm. Der Antrieb erfolgt über eine einstufige Getriebeuntersetzung auf die Hinterräder.

Die Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird auf 150 km/h begrenzt, von 0 auf 100 km/h beschleunigt der Wagen in 7,2 Sekunden. Der durchschnittliche Energieverbrauch im Fahrzyklus beträgt 12,9 kWh auf 100 km. Die Reichweite soll damit rund 130 bis 160 km, mit einem „Eco Pro+“ genannten Energiesparmodus rund 200 km betragen.

Range Extender[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Als Sonderausstattung ist auch ein mit Benzin betriebener Range Extender lieferbar, so dass der i3 zum Plug-in-Hybrid wird.[11] Ein wassergekühlter Zweizylinder-Reihenmotor erzeugt aus 647 cm³ Hubraum eine Nennleistung von 28 kW (38 PS) und ein maximales Drehmoment von 55 Nm, jeweils bei einer Drehzahl von 5000/min. Es wird eine Bohrung von 79 mm und ein Hub von 66 mm bei einem Verdichtungsverhältnis von 11,6:1 eingesetzt. Der Zylinderkopf hat zwei kettengetriebene, obenliegende Nockenwellen, die über Tassenstößel vier Ventile pro Zylinder ansteuern. Der gleiche Motor wird in einer leistungsstärkeren Version seit 2012 in den Motorrollern BMW C 650 GT und BMW C 600 Sport verwendet.

Der Motor erzeugt über einen Generator Spannung und verlängert mit einem vorn untergebrachten 9-Liter-Tank die Reichweite um etwa 120 bis 150 km.[10] Er kann manuell gestartet werden, sofern der Ladezustand des Akkumulators unter 75 % gesunken ist, oder springt automatisch an, wenn der Ladezustand des Akkumulators eine bestimmte Schwelle (7 %) unterschreitet. Der Motor dient dabei nur dem Halten des Ladezustands des Akkumulators und lädt diesen nur soweit wieder auf, wie der Ladestand beim Aktivieren des Range Extenders war.

In diesem Fahrmodus ist die Maximalleistung des Elektromotors auf den von der Batterie und dem Range Extender zur Verfügung gestelltem Strom begrenzt. An einer langen Steigung, an der die minimale Restreichweite des Akkus aufgebraucht ist, steht also nur noch der Strom des Range Extenders (Abzüglich Heizung und Klimatisierung) zur Verfügung.

Die Abwärme des Range Extenders wird nicht zum Heizen des Fahrzeugs verwendet, er hat einen eigenen, geschlossenen Kühlkreislauf.

Der Range Extender ist vor allem dazu vorgesehen, die nächste elektrische Ladestation zu erreichen.[12]

Er kann aber auch dazu genutzt werden, mit dem i3 fast beliebig lange Strecken zu fahren. Dazu schaltet man ihn möglichst früh an (also bei einem Akkustand/SoC von 75 %), fährt den Tank des Range Extender leer, und tankt dann an der nächsten Tankstelle den Benzintank wieder voll, um weiter mit dem Range Extender zu fahren. Der Range Extender kann den BMW i3 also durchaus Langstreckentauglich machen.

Batterie und Aufladung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Ein i3 an der i Wallbox

Als Traktionsbatterie sind im Fahrzeug 96 großformatige Lithium-Ionen-Akkumulatorzellen in acht Modulen mit einer Nennspannung von 360 Volt vom Zulieferer Samsung SDI eingebaut,[13] die einen Energiegehalt von 21,6 kWh haben, von denen 18,8 kWh nutzbar sind. Die Batterie ist im Fahrzeugboden unter den Passagieren eingebaut.

Zum Aufladen dieser Akkus stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung - teilweise als Sonderausstattung.

  • Zum Anschluss an Wechselstromquellen dient am Fahrzeug eine Buchse vom Typ 2. Sie wurde von der EU als einheitliche Normsteckverbindung für Elektrofahrzeuge eingeführt.
  • Die Ladetechnik im i3 unterstützt ausschließlich einphasiges Laden mit 230 V. Die maximale Leistungsübertragung von 7,4 kW ist nur bei industriellen oder kommerziellen Ladepunktinstallationen realisierbar; ansonsten beträgt sie 3 kW.
  • An einer Ladesäule mit Typ-2-Stecker kann standardmäßig mit 16 A in sechs bis acht Stunden aufgeladen werden.[14] Als passendes Zubehör ist die Wandladestation Wallbox mit maximal 4,6 kW lieferbar. Sie benötigt einen mit 20 A abgesicherten einphasigen 230-V-Anschluss.[15]
  • Das Aufladen mit Hilfe des serienmäßigen ICCB-Ladekabels an einer haushaltsüblichen 230-V-Steckdose mit 12 A dauert nach Herstellerangabe acht Stunden. Die gewünschte Stromstärke kann am i3 weiter reduziert werden, um auch bei schwacher Absicherung noch einen Ladevorgang zu ermöglichen, der sich entsprechend verlängert.
  • Kürze Ladezeiten lassen sich mit dem Combined Charging System (CCS) realisieren. Die dazu notwendige fahrzeugseitige Combo-2-Ladebuchse und Elektronik wird als Sonderausstattung im Paket zusammen mit einem stärkeren (32 A/7,4 kW) einphasigen Bordlader angeboten.[16] Die Combo-2-Ladebuchse kann sowohl den Typ-2-Stecker aufnehmen, als auch den Combo-2-Stecker für die Gleichstrom-Schnellladung.
    • Die Aufladung an einer Typ-2-Ladesäule mit entsprechender Ladeleistung kann mit dem CCS in drei bis vier Stunden erfolgen.
    • Die mit CCS ebenfalls mögliche Gleichstrom-Schnellladung mit einer Leistung von 50 kW auf 80 % dauert gut 20 Minuten. Bei weiter steigendem Füllstand wird der Ladestrom zurückgeregelt. So dauert die Aufladung von 80 % auf 90 % ebenfalls etwa 20 Minuten, und die Ladung von 90 % auf 100 % rund eine halbe Stunde.
  • In der japanischen Ausführung ist die Gleichstromladung mittels CHAdeMO-Standard verfügbar.[17]

In Zusammenarbeit mit Vattenfall will BMW verschlissene Traktionsbatterien im „Second-Life“ nutzen.[13]

Karosseriewerkstoff CFK[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

CFK wird unter anderem im Motorsport und in der Luftfahrt verwendet. Problematisch ist, dass kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff derzeit noch mehrfach teurer ist als Stahl. Während andere Hersteller auf konventionelle Materialien setzen, will BMW die Kosten von Teilen aus CFK durch die Serienproduktion auf ein Zehntel senken.

Die Firma SGL Carbon, die aus dem Chemieriesen Hoechst hervorgegangen ist, produziert die Polyacrylnitril-Fasern in einer Fabrik in Moses Lake im US-Bundesstaat Washington, wo die Energiekosten niedrig sind.[18]

Im oberpfälzischen Wackersdorf werden die Gelege hergestellt; es werden Hallen des früheren Geländes der WAA genutzt; auf 7500 Quadratmetern werden hierfür vier Wirkmaschinen arbeiten.[19]

Die Verwendung von CFK als Karosseriewerkstoff in der Serienproduktion für den i3 ist bei BMW jedoch kein Neuland: Im BMW-Werk Landshut werden bereits seit dem Jahr 2010 Pressen eingesetzt, um die CFK-Dächer für den BMW M3 herzustellen. Mit Investitionen von 40 Millionen Euro sollen in Zukunft drei große Pressen betrieben werden, die aus den in Harz getränkten Gelegen bei 100 °C innerhalb von zehn Minuten Karosserieteile produzieren. Bisher waren dazu geschlossene Öfen mit Temperaturen von 500 °C und mehrere Stunden nötig. Die Neuerung betrifft die Zusammensetzung des Harzes und den größeren Druck.

Laut einem Bericht des Spiegel lohnt es sich für BMW aufgrund der hohen Kosten für die CFK-Verarbeitung nicht, die Serienfertigung im eigenen Werk durchzuführen.[20]

Reifen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Um den Rollwiderstand zu minimieren, ist der BMW i3 mit recht großen, aber schmalen Reifen ausgestattet. Serienmäßig wird er mit der Reifendimension 155/70 R19 ausgeliefert. Die Version mit Range Extender ist serienmäßig mit breiteren Reifen der Dimension 175/70 R19 an der Hinterachse ausgestattet, jedoch ist (Stand Herbst 2015) am Markt hierfür nur Sommerbereifung verfügbar. Optional sind für beide Versionen auch 20-Zoll-Räder erhältlich.

Technische Daten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

BMW i3 60 Ah BMW i3 60 Ah
mit REX
BMW i3 94 Ah BMW i3 94 Ah
mit REX
Spitzenleistung Elektromotor in kW (PS) 125 (170)
Nennleistung/Nenndrehzahl Elektromotor in kW (PS) bei 1/min 75 (102) / 4800
Max. Drehmoment Elektromotor in Nm 250
Nennleistung/Nenndrehzahl Ottomotor in kW (PS) bei 1/min - 28 (38) / 5000 - 28 (38) / 5000
Max. Drehmoment/Drehzahl Ottomotor in Nm bei 1/min - 55 / 4300 - 55 / 4300
Beschleunigung 0-100 km/h in s 7,2 7,9 7,3 8,1
Höchstgeschwindigkeit in km/h (abgeregelt) 150
Energieverbrauch (NEFZ) in kWh/100km 12,9 13,5 12,6 13,3
Batteriekapazität (netto) in kWh 18,8 18,8 27,2 27,2
Energiedichte der Batterie in Wh/kg[21] 95
Elektrische Reichweite (NEFZ) in km 190 170 312 240
Praxisnahe elektrische Reichweite in km 130–160 120–150 200 180
Praxisnahe Zusatzreichweite durch Range Extender in km 0 120–150 0 120–150
Praxisnahe Gesamtreichweite in km 130–160 240–300 200 300–330
Maximale Gesamtreichweite (effizientester Fahrmodus) in km bis zu 200 bis zu 340
Ladezeit CCS (DC-Schnellladen) in h 0,5 0,75
Ladezeit Stecker Typ2 (AC-Laden mit Wand-Ladestation) in h 3–6 2:45 – 7:30
Ladezeit mit ICCB (z.B. Haushaltssteckdose) in h 6–8 9,5
Leergewicht in kg 1.270 1.390 1.320 1.440
Batteriegewicht in kg[3] 230
Zulässiges Gesamtgewicht in kg 1.620 1.730 1.670 1.760
Zuladung in kg 425 415 425 395

Entwicklung und Vertrieb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der BMW i3 ist aus dem Projekt „Megacity Vehicle“ (MCV) von BMW und SGL Carbon zur Verringerung des Gewichts zukünftiger Autos hervorgegangen. Das Konzeptfahrzeug BMW i3 Concept wurde auf der IAA 2011 erstmals öffentlich gezeigt. BMW-Vorstandsvorsitzender Norbert Reithofer sagte im September 2011, er wolle das neue Elektroauto i3 in Großserie fertigen und zu einem bezahlbaren Preis auf den Markt bringen: „Der i3 wird günstiger als ein 5er-BMW sein“, so Reithofer.[22]

Das Konzeptfahrzeug wurde mit tief verglasten Türen vorgestellt, die jedoch nicht in die Serienproduktion übernommen wurden. Die Vorstellung der Serienversion fand am 29. Juli 2013 statt.[10] Die Produktion in Leipzig startete am 18. September 2013.[23] BMW brachte den elektrischen Kleinwagen in Deutschland ab 34.950 Euro und in vier unterschiedlichen Interieurversionen Atelier, Loft, Lodge und Suite auf den Markt.

Die Fahrzeuge werden unter der Submarke BMW i angeboten, im Rahmen des Projekts entstand auch ein „BMW i8“ genannter Hybrid-Sportwagen. Der Vertrieb erfolgt über 33 BMW-Partner und 14 Niederlassungen, die direkt von BMW ausgewählt wurden und spezielle Verträge erhalten. Für Reparaturen von Unfallschäden an den neuen Karosserien sind in Deutschland drei Carbon-Center geplant.[24]

In den USA erfolgte die Markteinführung im Mai 2014.

Kritik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der BMW i3 sendet über ein eigenes Mobilfunkmodul z. B. bei jedem Ausschalten Daten an BMW den technischen Zustand des Fahrzeugs, den gewählten Fahrmodus und die letzten Ladepositionen. So erfährt BMW per Last State Call beispielsweise, wann das Auto morgens gestartet wird, wie schnell es unterwegs war und wie viel Strom es verbraucht hat. Darüber könnte ein Bewegungsprofil des Fahrzeugs erstellt werden, was dann auch personenbezogene Rückschlüsse ermöglicht. GPS-Daten werden auch erhoben und versendet, wenn im Einstellmenü die GPS Ortung „ausgeschaltet“ ist. Viele dieser Daten lassen sich auch nachträglich leicht aus dem Steuergerät auslesen/rekonstruieren, z. B. durch den Käufer eines Gebrauchtwagens oder einen Werkstatt-Techniker, womit Schlüsse auf die letzten Wochen Gebrauch des (vorherigen) Fahrzeugnutzers möglich sind.[25] [26] Auch andere aktuelle BMW-Modelle haben inzwischen dieses "Feature" und senden ähnliche Nutzungsdaten an BMW.

Galerie[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Konzeptfahrzeug[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: BMW i3 – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Crash-Test BMW i3 (2013)
  2. BMW Fahrzeug Codes (Entwicklungscodes) aufgerufen am 7. Juni 2014
  3. a b Martina Göres: Die Ankunft des neuen Ampelkönigs. In: Frankfurter Allgemeine Zeitung, 18. Oktober 2013.
  4. Margret Hucko: Wendig, fix und ein wenig filzig. In: Spiegel Online, 16. November 2013.
  5. Pressemitteilung BMW USA, abgerufen am 3. Mai 2014.
  6. Mehr Reichweite, hohe Fahrdynamik: BMW i weitet das Modellangebot für den BMW i3 aus. BMW i3 (94 Ah) mit stärkerer Batterie bietet bis zu 200 Kilometer Reichweite unter Alltagsbedingungen. In: www.press.bmwgroup.com. Abgerufen am 22. Mai 2016.
  7. BMW Medieninformation 09/2013
  8. Christian Frahm: Gib Gras. In: Spiegel Online, 14. März 2013.
  9. Stern.de, 10. Juli 2013: Die bayerische Strom-Revolution, aufgerufen 7. Oktober 2013
  10. a b c "Born electric": BMW i3 Weltpremiere in New York, London und Peking. In: Springer Fachmedien Wiesbaden, 29. Juli 2013.
  11. Tom Grünweg: Bleibt alles anders. In: Spiegel Online, 10. Okt. 2013.
  12. John Voelcker: BMW i3 Electric Car: ReX Range Extender Not For Daily Use?. Green Car Reports. 12. März 2013. Abgerufen am 12. März 2013.
  13. a b Batteriezukunft.de, September 2013: Batterie-Recycling: Akkus des BMW i3 sollen im Second-Life Stromnetz entlasten, aufgerufen 2. Oktober 2013
  14. BMW Webseite: i3 - Technische Daten, aufgerufen 7. Dezember 2014
  15. Informationen zur Wallbox bei bmw.de via archive.org (Memento vom 8. April 2015 im Internet Archive), eingefügt 24. April 2016
  16. ZoePionierin: Der BMW i3 – Das Meisterstück der BMW-Ingenieure, aufgerufen 7. Dezember 2014
  17. Japanische Pressemitteilung von BMW zum Verkaufsstart des i3, abgefragt am 1. September 2015
  18. BMW Inaugurates a Factory for Electric Cars. The New York Times, 5. November 2010, abgerufen am 27. Dezember 2010 (englisch).
  19. SGL Carbon Werkstour "Herstellung von Carbonfasern" BMW i3
  20. Christian Wüst: Sensibles Puzzle. In: Der Spiegel. Nr. 17 18. April 2015, ISSN 0038-7452, S. 132.
  21. http://www.mycar.net/auto/kia/soul/431-kia-soul-ev-bmw-i3-oder-ganz-was-anderes.html BMW i3 vs. Kia Soul
  22. i3 kostet weniger als ein 5er BMW. Handelsblatt Online, 7. September 2011, abgerufen am 7. September 2011.
  23. BMW startet Serienproduktion des Elektrofahrzeugs i3
  24. BMW-i mit Agenturvertrag. In: Springer Fachmedien Wiesbaden. 17. Juli 2013, abgerufen am 17. Juli 2013.
  25. Daten auf Rädern, C't Nr.9/2016, S. 170ff
  26. Christof Vieweg: Datenschutz: Vernetzt und verraten. In: Die Zeit. 15. Februar 2016, ISSN 0044-2070 (zeit.de [abgerufen am 26. Mai 2016]).