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Electrification - A thrilling formula.

Formel E als perfekte Bühne für Innovationskompetenz.

Die perfekte Formel für die Elektrifizierung in der Serie und für die Rennstrecke: Der enge Technologie-Transfer macht die Formel E zum „TechLab“ der BMW Group bei wichtigen Zukunftsthemen. Gleichzeitig bringt die Pionierrolle von BMW i bei der Elektrifizierung auch im Rennsport große Erfolge.

Racing eDrive01 – so heißt die hocheffiziente Antriebseinheit, die das Herzstück vom Team BMW i Andretti Motorsport in der ABB FIA Formula E Championship bildet. Sie treibt den BMW iFE.18 Rennwagen des offiziellen BMW Werksteams in der ersten Saison in der Serie für vollelektrische Formel-Fahrzeuge zu Höchstleistungen – und seine Fahrer António Félix da Costa (POR) und Alexander Sims (GBR) zu Top-Ergebnissen. Gleich das erste Rennen in Ad Diriyah (KSA) konnte Félix da Costa im Dezember 2018 für sich entscheiden. Mit ihm durften sich auch die Ingenieure von BMW i als Sieger fühlen, die sonst für den Antrieb von Serienmodellen, wie dem BMW i3, verantwortlich sind. Ihre Erfahrung in Sachen Elektrifizierung erwies sich auf der Rennstrecke als entscheidender Vorteil.

Jens Marquardt

Wir standen zu Beginn des Entwicklungsprozesses für den E-Antrieb in der Formel E vor der Frage: Bauen wir bei uns eigene BMW Motorsport Kapazitäten auf oder nutzen wir die langjährige Erfahrung von BMW i in diesem Bereich? Die Antwort darauf war schnell gefunden. Natürlich war es sinnvoll, sich das riesige Knowhow unserer Serienkollegen zunutze zu machen.

Jens Marquardt

BMW Motorsport Direktor

Verzahnung zwischen Serien- und Rennsportentwicklung.

Was folgte, ist ein Musterbeispiel an Verzahnung zwischen Serien- und Rennsportentwicklung. Unter dem Dach von BMW i Motorsport wurde ein vollkommen neuer Entwicklungskreislauf aufgebaut, immer mit dem Ziel, Kapazitäten so effizient wie möglich zu nutzen und bestmögliche Synergien zu schaffen. Die Verantwortlichkeiten sind dabei klar verteilt. Die Spezialisten aus der Serie kümmern sich um die Hardware des Elektromotors und des Inverters – und damit um den gesamten Hochvolt-Bereich, inklusive der Software, die vom Inverter her den E-Motor steuert sowie der eingesetzten Materialien, etwa für Rotor oder Stator.

Die Ingenieure von BMW Motorsport widmen sich derweil vor allem dem Low-Volt-Steuerungsbereich. Sie erarbeiteten Rekuperationsstrategien, übernahmen das Packing der gesamten Hinterachsstruktur und entwickelten das Kühlkonzept. „Ganz transparent wurden all die Dinge, die jeder Bereich am besten kann, miteinander verzahnt. Der Technologie-Transfer zwischen unseren BMW Motorsport Ingenieuren und den Kollegen von BMW i funktioniert sehr gut“, meint Marquardt.

Ingenieur  bei der Arbeit

Formel E als Symbol für konsequente Zukunftsorientierung der BMW Group.

So entsteht im Zukunftsfeld Elektrifizierung ein Kreislauf an Knowhow und Erfahrungen, der beiden Seiten nur Vorteile bringt. Unter den extremen Bedingungen auf den Rennstrecken der Formel E – noch dazu im direkten Wettbewerb mit vielen anderen Automobilherstellern – sammelt BMW i Motorsport Erkenntnisse, die dann wieder in die Serienentwicklung einfließen. 

„Jeder BMW i Kunde“, so Marquardt, „profitiert so von unseren gemeinsamen Fortschritten im Rennsport.“ Ein Beispiel: Die Steuerungssoftware im Hochvolt-Bereich, die den E-Motor nach dem Inverter ansteuert, kommt genauso im BMW iFE.18 wie im BMW i3 zum Einsatz.

Jens Marquardt

BMW Motorsport Direktor

Sportlich hat diese einzigartige Kombination in der Formel E vom ersten Rennen an Wettbewerbsfähigkeit demonstriert. Auch neben der Strecke stellt die BMW Group im Rahmen dieser stetig wachsenden Rennserie ihre Innovationskompetenz in wichtigen Zukunftsthemen der Automobil-Branche unter Beweis. Die Elektrifizierung stellt dabei die Basis dar, aber auch weitere Fokusthemen wie Automatisiertes Fahren, Connectivity und Services – in Kombination mit wegweisendem Design wie etwa beim BMW i8 Roadster Safety Car – werden bei jedem Rennen ins Zentrum gerückt. So wird die Formel E zu einem Symbol für die konsequente Zukunftsorientierung von BMW i, BMW Motorsport und der BMW Group insgesamt.

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Power BEV Versuchsträger: Vollelektrisch, mit maximaler Leistung.

Mit dem Power BEV zeigt die BMW Group einen Versuchsträger, der das technisch Machbare auslotet. Das Fahrzeug verfügt über drei E-Maschinen der fünften E-Antriebsgeneration.

Ziel bei der Entwicklung dieses Fahrzeugs war es nämlich, einen typischen BMW zu entwickeln – ein Fahrzeug also, dass nicht nur geradeaus schnell ist, sondern auch bei dynamischer Kurvenfahrt Freude bereitet. Hier haben Fahrwerks-Entwicklung und Antriebs-Entwicklung besonders eng Hand in Hand gearbeitet, um das Maximum an Performance zu ermöglichen. Entscheidend für die fahrdynamischen Qualitäten des Fahrzeugs ist der Umstand, dass die beiden E-Maschinen an der Hinterachse getrennt ansteuerbar sind. So ist ein E-Torque-Vectoring darstellbar, dass auch bei hochdynamischen Fahrmanövern möglichst viel Antriebsleistung in Vortrieb umsetzen kann. Der Effekt ist wirksamer und feinfühliger als bei einem Sperrdifferenzial, weil aktiv gezielte Eingriffe in jeder Fahrsituation möglich sind, während ein Sperrdifferenzial immer auf einen Drehzahlunterschied an den Antriebsrädern reagiert.

BMW Erlkönig mit Power Bev

Serien-Fahrzeug als Basis für Versuchsträger.

Dabei ist jeweils eine E-Maschine mit der dazugehörigen Leistungselektronik und dem Antrieb in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht. Eine solche Einheiten ist an der Vorderachse eingebaut, zwei an der Hinterachse – ausgeführt als Doppel-Antriebseinheit. Neben der Leistung ist bei dieser Generation bemerkenswert, dass sie völlig ohne seltene Erden auskommt. Erstmals in Serie geht eine solche E-Maschine mit dem BMW iX3 im Jahr 2020 – wohlgemerkt eine pro Fahrzeug. 

Darstellung des Antriebs

Als Basis für den Versuchsträger Power BEV diente ein aktuelles Serien-Fahrzeug der BMW 5er Reihe. Die Integration eines solchen Antriebs-Systems in ein Serien-Fahrzeug ist eine komplexe Ingenieurs-Leistung. So blieb bei diesem Fahrzeug der gesamte Fahrgastraum vollständig ohne Einschränkungen erhalten. Dies erleichtert deutlich die Beurteilung des Antriebskonzepts im Vergleich mit anderen. Die Ingenieure konnten so auch noch besser analysieren, welche Möglichkeiten zwei getrennt ansteuerbare E-Maschinen an der Hinterachse mit E-Torque-Vectoring eröffnen. In Summe hilft der Versuchsträger somit dabei, für zukünftige Serien-Fahrzeug-Projekte die jeweils passende Technologie zu wählen.