Carbon-Technik von BMW Zukunft für Elektroautos?

[acc-intern]

Der Spiegel schreibt über die neue Carbon-Technik von BMW, die mit Karosserien aus extrem leichten Kohlefasern dem hohen Gewicht der Akkus von Elektroautos begegnen wollen. Elektrische Antriebe in bestehende Fahrzeugkonzepte integrieren zu wollen, sei der falsche Weg; eine Neuorientierung der Fahrzeugbauer erscheint notwendig. Der aktuelle Hype um die Elektromobilität verstellt den Blick für die Tatsache, dass die heutigen Karosseriekonzepte über Jahrzehnte hinweg viel zu schwer geworden sind. Aluminiumkarosserien, etwas bei Audi-Luxuswagen kompensieren mal gerade das Mehrgewicht des Allrad-Antriebs. Mit dem Megacity-Vehicle (MCV) will BMW eine völlig andere Bauart anbieten. Es soll keine Stahl- oder Aluminium-Karosserie haben, sondern einen Leichtmetallrahmen im Wagenboden und einen Aufbau aus mit Carbonfasern verstärkten Kunststoff (CFK). Das mattschwarze Material ist ein Baustoff von höchster Güte, in seiner chemischen Struktur den Diamanten verwandt, robuster als Stahl und nicht einmal halb so schwer. Die Karosserie des Großstadt-BMW soll so um 250 bis 300 kg leichter sein, als die eines konventionell gebauten Elektroautos seiner Größe, womit sich das zusätzliche Gewicht der Batterien vollständig kompensieren ließen. CFK wir seit fast 50 Jahren in der Luft- und Raumfahrt, im Motorsport und in Windkraftanlagen eingesetzt. Allerdings ist das Material derzeit 50-mal so teuer wie Stahl. Ein Karosserieteil aus Stahlbleich kostet in seiner endgültigen Form ca. vier Euro pro kg, bei CFK sind es mindestens 200 Euro. BMW will jetzt den Werkstoff in großen Mengen einsetzen (ca. 150 bis 200 kg pro Fahrzeug) und hofft, dass die bisherigen Herstellungskosten um den Faktor zehn reduziert werden können. Die Carbonfaser produziert das Wiesbadener Unternehmen SGL Carbon im Nordwesten der USA, denn der Stromverbrauch bei diesem Prozess ist enorm, doch die Wasserkraft dafür im bergigen Staat Washington ist billig. Die Weiterverarbeitung erfolgt dann bei Wackersdorf in der Oberpfalz, wo mit Eisenbahn-großen Textilmaschinen großtechnisch Matten hergestellt werden. Diese werden dann im BMW-Werk im niederbayrischen Landshut in Harz getränkt und in geschlossenen Öfen ausgehärtet. Während das bisher bei etwa 500 Grad mehrere Stunden dauerte, will BMW die Prozedur bei nur 100 Grad und hohem Press-Druck in 10 Minuten durchführen, so wie man jetzt schon Dächer für den Sportwagen M3 herstellt. Aber auch diese verkürzte Produktionszeit ist fast eine Ewigkeit, wenn man bedenkt, dass im klassischen Presswerk einer Automobilfabrik Stahlbleche im Vier-Sekunden-Takt geformt werden, d. h. in der Zeit, in der ein einziges Carbon-Teil aushärtet, erzeugt eine herkömmliche Presse 150 Stahl-Teile. Fachleute außerhalb der BMW-Welt zweifeln deshalb an einem baldigen und bezahlbaren Großserien-Einsatz von CFK-Karosserien und setzen eher auf Leichtbau mit konventionellen und bewährten Werkstoffen wo man mit gleicher Crash-Sicherheit noch etwa 30 % des Fahrzeuggewichts einsparen könnte. Die Rezepte anderer Hersteller zeugten eher von Ratlosigkeit und vorgestellte Konzepte sind eher Mogelpackungen. So hat Audis R8 e-tron zwar eine Spitzenleistung von 230 kW bzw. 313 PS und fährt in 4,8 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Seine Energie zieht er aus einem 42 kW Akku, der aber nach heutigem Stand alleine schon ca. 40.000 Euro kostet und mehr als 500 kg wiegt. Außerdem sind beim Einsatz der vollen Motorleistung die Akkus schon in zehn Minuten leer, sofern sie eine solche Blitzentladung überhaupt chemisch aushalten. Bei den diesjährigen 24-Stunden-von-Le-Mans durfte ein Prototyp deshalb nur eine einzige 13,6 km lange Runde drehen, aber nicht durchgehend mit voller Kraft fahren, weil wohl die Ingenieure davon Schäden befürchteten.

[Sensenmann]

wo mit Eisenbahn-großen Textilmaschinen großtechnisch Matten hergestellt werden. Diese werden dann im BMW-Werk im niederbayrischen Landshut in Harz getränkt und in geschlossenen Öfen ausgehärtet. Während das bisher bei etwa 500 Grad mehrere Stunden dauerte, will BMW die Prozedur bei nur 100 Grad und hohem Press-Druck in 10 Minuten durchführen[...]. Aber auch diese verkürzte Produktionszeit ist fast eine Ewigkeit, wenn man bedenkt, dass im klassischen Presswerk einer Automobilfabrik Stahlbleche im Vier-Sekunden-Takt geformt werden, d. h. in der Zeit, in der ein einziges Carbon-Teil aushärtet, erzeugt eine herkömmliche Presse 150 Stahl-Teile

Weswegen die Wartezeit auf das letzte Automodell bei dem Matten in Harz gepresst wurden, bis kurz vor Produktionseinstellung 12 Jahre betrug

[magoo]

Respekt für BMW! Selten genug, dass heutige Konzerne langfristig planen, das wird sicher eine Zeit dauern, bis man den Leichtbau per Carbon kostenmäßig im Griff hat.

Aber "Vorsprung durch Technik" kommt von sowas und nicht von Showmobilen, die eine elektrische Zukunft nur vortäuschen (Audi). Beim CO2 Ausstoß liegt BMW doch auch schon besser als die anderen "Premium"-Hersteller trotz ähnlicher Struktur der Flotte. Alle Achtung.

Ein paar spinnerte Vordenker und Utopisten braucht es halt immer wie wir Citronauten ja wissen.

mg

[magoo]

GINA! Wenn meine CXe mal nicht mehr laufen, gibt's hoffentlich schon so was in der Art. Etwas wirklich neues halt.

Hier finde ich Bangle übrigens exzellent.

mg

[Lenfervert]

Geklaut:

http://www.ginettacars.com/history.php

L.eider

[acc-intern]

Wie die FAZ jetzt meldet, hat gestern die Daimler AG zusammen mit dem japanischen Kohlefaserspezialisten Toray Industries Inc. ein Gemeinschaftsunternehmen gegründet, das seinen Hauptsitz in Esslingen hat. Dort sollen künftig Carbonfaser-Leichtbauteile für Autos der Marke Mercedes-Benz hergestellt werden. Mit den Leichtbauteilen sollen das Gewicht und der Spritverbrauch von Autos gesenkt werden. Die Serienfertigung soll 2012 starten. Toray ist der weltweit größte Hersteller von Carbonfasern.

[acc-intern]

Auch VW arbeitet an Carbonfaser- und Diesel-Hybrid-Technologie. VW hat

in Doha im Emirat Katar die neueste Errungenschaft des Konzerns, den VW

XL1 präsentiert. Der 3,90 Meter lange und nur 1,20 Meter hohe VW XL1 ist ein

Plug-In-Hybrid mit Diesel- und Elektromotor. Das Auto hat eine

kohlefaserverstärkte Karosserie und verbraucht im Schnitt keinen ganzen Liter

Sprit: 0,9 Liter pro 100 Kilometer lautet der offizielle Durchschnittsdurst. Die

Passagiere sitzen nun nicht mehr wie beim 2009 gezeigten VW L1 hintereinander,

sondern nebeneinander. Der Lithium-Ionen-Akku wird nicht nur bei Schubphasen

oder beim Bremsen, sondern auch über Nacht an einer normalen Steckdose geladen.

Die ersten 35 Kilometer geht es bei voll aufgeladener Batterie rein elektrisch

voran. Der TDI wird solange von der Antriebswelle abgekoppelt und ausgeschaltet.

Das erklärt den Mini-Durst auf den ersten 100 Kilometern. Danach steigt

natürlich der Durchschnittsverbrauch des Hybridsystems etwas, deshalb hat er

trotz 10 Litern Tankinhalt auch nur 550 Kilometer Reichweite. Das Fahrzeug soll

2013 auf den Markt kommen.

Weitere Infos siehe: http://auto.t-online.de/vw-xl1-das-kein-liter-auto/id_44169270/index

[grojoh]

Das Witzige daran ist, dass ein leichtes Auto aus Carbon erst recht wieder interessant wäre für Verbrennungsmotoren, weil natürlich auch dort der Verbrauch durch Leichtbauweise erheblich sinken würde. Damit stockt das reine Elektroauto erneut.

[HeikoSc]

Damit ist der Wagen kein 1 Liter Wagen, sondern braucht 1,95 ltr./100 Km. Warum kann man das nicht deutlicher sagen?? Leute verarschen...

Auch VW arbeitet an Carbonfaser- und Diesel-Hybrid-Technologie. Die ersten 35 Kilometer geht es bei voll aufgeladener Batterie rein elektrisch

voran. Der TDI wird solange von der Antriebswelle abgekoppelt und ausgeschaltet.

Das erklärt den Mini-Durst auf den ersten 100 Kilometern. Danach steigt

natürlich der Durchschnittsverbrauch des Hybridsystems etwas, deshalb hat er

trotz 10 Litern Tankinhalt auch nur 550 Kilometer Reichweite. Das Fahrzeug soll

2013 auf den Markt kommen.

Weitere Infos siehe: http://auto.t-online.de/vw-xl1-das-kein-liter-auto/id_44169270/index

[-albert-]

Auch VW arbeitet an Carbonfaser- und Diesel-Hybrid-Technologie. Das Fahrzeug soll

2013 auf den Markt kommen.

Hallo,

das ist doch nur ein Maketing-Gag. Mit der Kleinserie, in der das Fahrzeug hergestellt wird, werden jene versorgt, die in der VW-Imagepflege tätig sind.

Gruß, Albert

Bearbeitet 28. Januar 2011 von -albert-

[JuergenII]

Das Witzige daran ist, dass ein leichtes Auto aus Carbon erst recht wieder interessant wäre für Verbrennungsmotoren, weil natürlich auch dort der Verbrauch durch Leichtbauweise erheblich sinken würde. Damit stockt das reine Elektroauto erneut.

Bei den Preisen für die Batterien kommt es doch auf die Carbon-Leichtbauweise auch nicht mehr an. So gesehen ist der E-Antrieb da noch "verkaufbarer". Aber wie sieht es denn bei Carbon mit den Karosserie-Reparaturen aus? Sind die nicht viel kostspieliger?

Juergen

[Manfred Heck]

Und wie sieht ein Carbon-Fahrzeug nach einem Unfall aus?

[e-motion]

Damit ist der Wagen kein 1 Liter Wagen, sondern braucht 1,95 ltr./100 Km. Warum kann man das nicht deutlicher sagen?? Leute verarschen...

Das war auch schon mit dem Chevy Volt so. Auf die Langstrecke lag sein Verbrauch dann plötzlich bei errechneten 5,9 Litern.

Wobei man der Technik zugute halten muss, dass die Kundschaft von Plug-in Hybriden eine spezifische sein wird. Deren Fahrprofil wird weitgehend mit der E-Reichweite harmonieren und damit wird der Verbrennermodusanteil auch in der Praxis relativ gering bleiben.

Den zu tankenden Strom und dessen Preis gibt übrigens keiner der P-HEV Prototypenmacher an. Warum eigentlich?

@ grojoh

Wieso stockt dann das Elektroauto? Profitiert nur ein fossiles Verbrennender von Gewichtseinparungen?

Der VW ist eine Studie! Kaufen würde den doch so kaum keiner. 2 Sitze. Zu viel Loremo-Typ.

hs

Bearbeitet 28. Januar 2011 von e-motion

[Sensenmann]

Bei den Preisen für die Batterien kommt es doch auf die Carbon-Leichtbauweise auch nicht mehr an. So gesehen ist der E-Antrieb da noch "verkaufbarer". Aber wie sieht es denn bei Carbon mit den Karosserie-Reparaturen aus? Sind die nicht viel kostspieliger?

Juergen

Und wie sieht ein Carbon-Fahrzeug nach einem Unfall aus?

Bei den Rennrädern sieht es so aus, daß man nach einem schweren Sturz die betroffenen (sauteuren) Carbonteile ersetzen sollte, da nicht von außen ersichtlich ist wie stark das Teil in Mitleidenschaft gezogen wurde und bei Weiterverwendung beliebig kollabieren kann.

Im Falle eines Unfalls selber, siehst Du aber ggf. sogar gesünder aus als wenn man Dich aus einem Klumpen Blech rausschneiden muß. Vorausgesetzt daß das Carbonauto die gleiche Chrashsicherheit wie ein Blechauto aufweist ist es trotzdem viel leichter.

[grojoh]

@ grojoh

Wieso stockt dann das Elektroauto? Profitiert nur ein fossiles Verbrennender von Gewichtseinparungen?

hs

Es stockt deshalb, weil es weiterhin finanziell unattraktiv bleibt. Stell dir mal vor, die Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren kosten plötzlich im Fahrbetrieb ein Drittel - statt 6 Liter nur mehr 2... beim Elektroauto würde Leichtbauweise maximal helfen die eklatante preisliche Distanz zu senken (vermutlich auch nicht, wenn man kostspieliges Carbon verwendet), nicht aber attraktiver werden - zumindest für viele Jahre.

So leid es mir tut, aber es geht im Endeffekt einzig ums liebe Geld. Die paar Idealisten, die ein Elektroauto aus Überzeugung fahren können, werden mindestens die nächsten 20 Jahre nicht in der Überzahl sein. Erst wenn Elektroautos einen tatsächlichen wirtschaftlichen Vorteil versprechen, werden sie von der Masse gekauft werden. Wenn man nun aber auch den Verbrauch und somit die Kosten bei Verbrennungsmotoren weiter senken wird, gibt es auch weiterhin kein überzeugendes Argument für ein E-Auto.

Eine Milchmädchenrechnung:

C1 vs. C0

Preis (lt. Preisblatt Citroen Österreich):

- C1 1.0 Eco 5-türig: 8.270 Euro

- C0 High-Line: 35.460 Euro

Verbrauch:

- C1: 4,5l/100km

- C0: ? ... aber nehmen wir mal netterweise an, man tankt kostenlosen Solarstrom und berechnen nix.

Differenz:

27.190 Euro

Gehen wir mal von den 100.000km/8 Jahren aus, die i-MiEV Garantie auf den Akku gibt.

Das wären beim C1 Treibstoffkosten von 5.850 Euro (bei 1,3 Euro/l).

Restdifferenz:

21.340 Euro

Und dann ist voraussichtlich der Akku zu ersetzen (wiederum mehrere tausend Euro - ein wirtschaftlicher Totalschaden).

Also selbst wenn das alltagstaugliche E-Auto nochmal um 10.000 Euro billiger wird und der Treibstoff in Zukunft das Doppelte kosten sollte, wären wir gerade einmal beim finanziellen Ausgleich angekommen. Nur um das klarzustellen: Ich bin ein E-Auto-Fan. Doch es kommt hauptsächlich auf die Wirtschaftlichkeit an und die ist aus meiner Sicht auf lange Zeit hin einfach noch nicht gegeben. Die Techniker erwarten sich zudem keine großen Innovationssprünge bei Batterien zumindest in den nächsten 10 Jahren, die Akkus wesentlich billiger machen könnten. Aber hoffentlich irre ich mich mit dieser pessimistischen mittelfristigen Zukunft für die Massen-E-Mobilisierung.

Und solange die Reichweitenfrage nicht geklärt wird, ist es auch für mich auf Dauer keine Alternative. Die Range-Extender-Varianten sind interessant, aber auch hier fragt man sich, warum man dann umständlich zwei Kraftstoffquellen für den Antrieb nützen soll, wenn es bisher auch mit einer geht (die normale Autobatterie mal ausgeklammert), bei ähnlichem Verbrauch im Fahrbetrieb, aber niedrigeren Kosten bei Anschaffung und niedrigerem Energieverbrauch bei der Herstellung.

Also zusammenfassend: Leichtbauweise bringt deshalb dem E-Auto keinen Vorteil gegenüber dem Verbrenner, weil es auch dem Verbrenner dieselben Vorteile bringt und somit der Abstand gewahrt bleibt.

Bearbeitet 29. Januar 2011 von grojoh

[JuergenII]

Im Falle eines Unfalls selber, siehst Du aber ggf. sogar gesünder aus als wenn man Dich aus einem Klumpen Blech rausschneiden muß. Vorausgesetzt daß das Carbonauto die gleiche Chrashsicherheit wie ein Blechauto aufweist ist es trotzdem viel leichter.

Es geht ja nicht um den Unfall, was da Carbon kann sieht man ja (leider) ab und an im Rennsport. Die Frage wird nur sein was kosten die anschließenden Reparaturen? Und wie Du schon schreibst, auch wenn man nichts sieht kann was instabil werden.

Juergen