BMW Concept 7 Series ActiveHybrid: Der dynamisch-effiziente Antrieb

BMW möchte mit dem Concept 7 Series ActiveHybrid, ein Konzeptfahrzeug auf Basis des neuen BMW 7ers, höchste Effizienz in der Luxusklasse und maximale Dynamik im Bereich der Hybrid-Fahrzeuge vereinen. In der Studie kombiniert BMW den 407 PS starken Achtzylinder-Benzinmotor des 750i und einen Elektroantrieb mit einer Leistung von 20 PS sowie einem maximalen Drehmoment von 210 Nm im Rahmen eines Mild-Hybrid-Konzepts miteinander.

Die Stromerzeugung erfolgt durch eine besonders leistungsstarke Variante der in BMW-Serienfahrzeugen bereits eingesetzten Bremsenergie-Rückgewinnung. Gespeichert wird die so gewonnene Energie in einem Lithium-Ionen-Akku, der unterhalb des Laderaums der Limousine angeordnet ist. Die elektrische Energie wird zur Versorgung des Bordnetzes sowie zusätzlich zur Unterstützung des Verbrennungsmotors in fest definierten Fahrsituationen eingesetzt. Daraus resultiert eine spürbare Optimierung des Ansprechverhaltens der Antriebseinheit, die sich in einem noch dynamischeren Beschleunigungsvermögen äußert.

Die BMW-ActiveHybrid-Technologie agiert von außen unsichtbar. Auch hinsichtlich der Alltagstauglichkeit ist das Konzept darauf ausgerichtet, keinerlei Einschränkungen erforderlich zu machen. Ziel des Entwicklungsprozesses sind Hybrid-Systeme, die eine maßgebliche Verbrauchsreduzierung in Verbindung mit markentypischer Fahrdynamik ermöglichen. Bereits 2009 sollen zwei Modelle mit ActiveHybrid-Technologie die Serienreife erreichen.

Mit dem Concept 7 Series ActiveHybrid präsentiert BMW ein Hybrid-Fahrzeug, das sich durch seine harmonisch aufeinander abgestimmten Antriebskomponenten nahtlos in das Modellangebot der Luxuslimousine integrieren wird. BMW wählte die Kombination eines Achtzylinder-Benzinmotors mit einem Mild-Hybrid-Konzept, weil grundsätzlich das Einsparpotenzial der Hybrid-Technologie mit der Leistung des mit ihr kombinierten Verbrennungsmotors steigt und großvolumige Antriebe im Premiumsegment eine fest etablierte Größe sind.

Konsequente Optimierung: ActiveHybrid und V8-Motor

Im neuen BMW 750i bringt der Vollaluminium-Motor die für Achtzylinder-Antriebe typischen Qualitäten in einer sportlichen und zugleich komfortablen Ausprägung zur Geltung. Das maximale Drehmoment von 600 Nm zwischen 1.750 und 4.500 U/min geht mit einer Durchzugskraft einher, die schon bei niedrigen Drehzahlen bereitsteht. Dazu bietet das Aggregat eine lang anhaltende Schubkraft.

Im BMW Concept 7 Series ActiveHybrid wird das Prinzip der Bremsenergie-Rückgewinnung mit einer von Serienfahrzeugen bislang unerreichten Konsequenz umgesetzt, die dem Fahrzeug zu einem außergewöhnlich hohen Wirkungsgrad verhilft. An die Stelle eines herkömmlichen Generators tritt dazu die vollständig in das Getriebegehäuse integrierte E-Maschine. In den Schub- und Bremsphasen liefert sie den von ihr erzeugten Strom über die ebenfalls vollständig integrierte Leistungselektronik an den Lithium-Ionen-Akku.

Die in das Getriebegehäuse integrierte E-Maschine sorgt für eine erheblich effizientere Stromerzeugung als ein Generator, der Energie direkt vom Verbrennungsmotor abzweigt und damit dessen Wirkungsgrad mindert. Auch in ihrem eigenen Wirkungsgrad ist die BMW ActiveHybrid Technologie dem herkömmlichen Generator überlegen. Die im Rahmen der Bremsenergie-Rückgewinnung erzielte Energieausbeute der E-Maschine liegt um etwa das Zehnfache höher.

Die innovative Speichertechnologie des im BMW Concept 7 Series ActiveHybrid eingesetzten Lithium-Ionen-Akkus ermöglicht es ferner, eine deutlich größere Menge der praktisch kostenlos erzeugten elektrischen Energie zu bevorraten und permanent für unterschiedliche Fahrzeugfunktionen zur Verfügung zu stellen als mit herkömmlichen Batterieeinheiten.

Darüber hinaus wird die Nutzung der elektrischen Energie weiter gesteigert und auf zusätzliche Funktionen ausgedehnt - bis hin zu der durch das Mild-Hybrid-Konzept verwirklichten Unterstützung des Antriebssystems durch die E-Maschine, die dank ihrer Position im Getriebegehäuse unmittelbar zur Unterstützung des Antriebsmoments beitragen kann.

Bedarfsgerechtes und effizientes Energiemanagement

Um ein möglichst bedarfsgerechtes und effizientes Energiemanagement zu betreiben, ist die Studie mit zwei abgestimmt agierenden Bordnetzsystemen ausgestattet. Für die erweiterten Einsatzzwecke konzipierte BMW daher ein 120-Volt-Bordnetz, das parallel zum konventionellen 12-Volt-Netz agiert. Mit ihrer Leistung von 15 kW unterstützt die E-Maschine den Verbrennungsmotor bei der Erzeugung eines dynamischen Antriebsmoments. Weil die dabei genutzte Energie über die Bremsenergie-Rückgewinnung verbrauchsneutral erzeugt wurde, gewinnt das Fahrzeug durch das Mild-Hybrid-Konzept an Dynamik bei gleichzeitig deutlich gesteigerten Effizienzwerten.

Darüber hinaus bietet das Hochvoltnetz die Voraussetzung dafür, besonders leistungsstarke Elektroantriebe anzuschließen. Anders als beim herkömmlichen Bordnetz, schließt dies beispielsweise auch die Möglichkeit einer direkten Versorgung von Klimakompressoren ein. Der Umfang der bereits in heutigen BMW-Serienmodellen elektrisch betriebenen Funktionen reicht von der Belüftung und Klimatisierung über Beleuchtungs-, Entertainment-, Navigations- und Kommunikationssysteme bis hin zur Kühlmittelpumpe und Servomotoren für Fahrdynamiksysteme.

Die Anordnung der Hybrid-Komponenten orientiert sich an einer möglichst intensiven Steigerung des Wirkungsgrades und an einer Förderung des Fahrerlebnisses. Durch die ebenso kompakte wie sichere Platzierung der E-Maschine im Getriebegehäuse wird sowohl die Stromgewinnung als auch die Unterstützung des Antriebsmoments optimiert. Die Unterbringung des Lithium-Ionen-Akkus im Fahrzeugheck stellt eine unter dem Gesichtspunkt der Alltagstauglichkeit, aber auch hinsichtlich der Fahrzeugbalance und der Sicherheit ideale Lösung dar.

Hohe Speicherkapazität steigert die Effizienz und den Komfort

Die Auto-Start-Stop-Funktion kommt in Verbindung mit der BMW-ActiveHybrid-Technologie noch häufiger als in den aktuellen Serienfahrzeugen und dabei ohne jegliche Komforteinbußen zum Einsatz. Beim Halt an einer Kreuzung, vor einer Ampel oder im Stau wird der Verbrennungsmotor automatisch abgeschaltet, um ineffiziente Leerlaufphasen zu vermeiden. Sobald der Fahrer zum Wiederanfahren das Bremspedal löst und das Gaspedal betätigt, startet der Motor automatisch.

Die beim BMW Concept 7 Series ActiveHybrid nicht mehr an den Generator gekoppelten Funktionen lassen sich auch während der Zwischenstopp-Phasen weiter betreiben. Die dafür benötigte Energie stellt der kapazitätsstarke Lithium-Ionen-Akku dauerhaft zur Verfügung. Zur Optimierung des Komforts trägt vor allem der fortgesetzte Betrieb der Belüftungs- und Klimatisierungssysteme bei, der auch im Stand die Wunschtemperatur im Innenraum konstant hält. Alle weiteren Komfortfunktionen lassen sich permanent nutzen, während der Motor ausgeschaltet bleibt.

Klare Akzente im Design signalisieren Effizienz

Das BMW Concept 7 Series ActiveHybrid stellt ein Hybrid-Fahrzeug mit dynamischem Potenzial und zugleich eine Luxuslimousine mit günstiger Relation zwischen Fahrleistungen und Kraftstoffverbrauch dar. Diese Position wird auch im Design des Konzeptfahrzeugs zum Ausdruck gebracht. Das BMW Concept 7 Series ActiveHybrid basiert konzeptionell und im Design auf dem neuen BMW 7er. Bei der Neuauflage der Luxuslimousine gelangen sportliche Eleganz und natürliche Präsenz zu einer Synthese. Die dynamischen Proportionen prägen der weite Radstand, die langgezogene Motorhaube und der kurze Überhang vorn sowie die flache Dachlinie.