Interview mit Dr. Philip Koehn: Mehr Infos zu Vision EfficientDynamics

Im Rahmen der Fahr-Präsentation des BMW Vision EfficientDynamics hatten wir auch Gelegenheit, uns ausführlich mit Dr. Philip Koehn zu unterhalten. Wir haben dabei eine ganze Reihe von Aspekten angesprochen, die in der offiziellen Pressemitteilung keine Rolle gespielt haben, beispielsweise die Frage nach dem Getriebe, anderen Motoren oder der verwendeten Allradtechnologie.

Wir haben außerdem geklärt, was Vision EfficientDynamics von früheren Sportwagen unterscheidet und ob es denkbar ist, dass Fahrzeug auch ohne elektrifizierten Antriebsstrang zu bauen. Natürlichen ließ uns auch die Frage nach dem Verbrennungsmotor, einem Dreizylinder Turbodiesel, keine Ruhe – wie kommt man darauf, einen solchen Motor in einen Sportwagen zu bauen? Die Antworten auf diese und viele weitere Fragen könnt ihr hier nachlesen.

BimmerToday.de: Im Werk Leipzig ging es vorhin vordergründig um das Megacity Vehicle, hier in den Messehallen steht nun die Studie Vision EfficientDynamics im Vordergrund, die wir auf der IAA im Jahr 2009 kennengelernt haben. Wo liegen die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen den beiden Fahrzeugen?
Dr. Philip Koehn: Gemeinsamkeiten gibt es vor allem auf der Komponentenebene beim Elektroantrieb, der beim Vision EfficientDynamics auf der Vorderachse und beim Megacity Vehicle auf der Hinterachse sitzt, ähnliches gilt auch für die Batteriezellen.
Wenn wir die Sache etwas allgemeiner betrachten, gibt es noch größere Gemeinsamkeiten. Bisher haben wir Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren gebaut, wobei wir denke ich sehr vernünftige Lösungen gefunden haben. Jetzt sehen wir aber, dass ein Fahrzeug, das rein elektrisch oder mit deutlichen elektrischen Fahranteilen fährt, ein anderes Fahrzeug sein muss. Bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor haben wir salopp gesagt einen großen Motor und einen kleinen Tank, bei einem Fahrzeug mit Elektroantrieb verhält es sich umgekehrt, weil der Elektrospeicher sehr viel Platz in Anspruch nimmt. Der Weg, auf dem wir bisher Fahrzeuge konzipiert haben, eignet sich für Elektrofahrzeuge also nur bedingt.

Sowohl das Megacity Vehicle als auch der Vision EfficientDynamics stellen für sich betrachtet neue, optimale Fahrzeugkonzepte für diese elektrifizierten Antriebssysteme dar und sind deshalb ganz bewusst ein Schritt weg von den bisherigen Fahrzeugkonzeptionen. Das heißt nicht, dass die bisherigen Konzepte falsch waren, aber sie waren eben das ideale Design für Verbrennungsmotoren.
Jetzt machen wir ein neues Buch auf und schauen uns das ideale Konzept für elektrische Fahrzeuge an. Eine der wichtigsten Fragen ist dabei, wo man die Batterie am Besten unterbringt. Im Megacity Vehicle ist die Batterie noch einmal deutlich größer als im Vision EfficientDynamics, aber in beiden Fahrzeugen sprechen wir von über 100 Kilogramm Gewicht. Diese Massen müssen sinnvoll untergebracht werden: Zwischen den Achsen und so tief wie möglich – dort sind sie auch vor Unfallgeschehen weitgehend geschützt, was man ebenfalls nicht unterschätzen darf. Um diese Anordnung herum entwickelt sich jetzt ein neues Fahrzeugkonzept. Beim Megacity Vehicle wird die Sitzposition eher höher sein, auf der Batterie, was bei einem Stadtfahrzeug auch Sinn macht. Bei Vision EfficientDynamics sitzt die Batterie zwischen Fahrer und Beifahrer, ist kleiner, ermöglicht uns aber eine niedrige Sitzposition, ein flaches Greenhouse und eine gute Aerodynamik. Natürlich hat die kleinere Batterie auch weniger Energieinhalt, aber das ist bei einem Sportfahrzeug nicht besonders schlimm. Denn wenn man ein Sportfahrzeug sportlich bewegt, ist der Elektroantrieb nur eine begrenzt sinnvolle Lösung, zumindest mit unseren heutigen Batterien. Wenn hohe Leistungen gefordert sind, macht ein Verbrennungsmotor nach wie vor Sinn und genau das machen wir beim Vision EfficientDynamics. Will man sportlich fahren, nutzt man den Verbrennungsmotor und der Elektromotor hilft zusätzlich. Das Gesamtkonzept ist völlig anders als bisher, aber in sich stimmig.

Sie haben grade schon angesprochen, dass es sich um einen Sportwagen handeln wird. Seit dem BMW M1 gab es eigentlich keinen echten Sportwagen von BMW mehr, warum kehrt man grade jetzt in diesen Markt zurück?
Dr. Philip Koehn: Eine klassische Sportwagenarchitektur machen wir jetzt erstmals seit längerem, aber auch ein BMW M3 ist sicherlich kein schlechter Sportwagen. Ich finde, wir haben derzeit eine gute Gelegenheit um zu zeigen, dass Fahrspaß in der Zukunft auch mit unkonventionellen und ökologisch sinnvollen Antrieben einhergeht. Das Fahrzeug bringt die gleiche Längsdynamik wie ein M3 heute, aber auf einem ganz anderen Verbrauchsniveau. Wir glauben, dass man auch in der Zukunft Sportwagen bauen kann, vielleicht sogar noch spannendere Sportwagen als bisher, weil die Elektrifizierung dazukommt.

Es ist grade schon das Wort unkonventionell gefallen, was nicht nur auf die Elektrifizierung des Antriebsstrangs zutrifft. Für den Antrieb soll neben den Elektromotoren ein Dreizylinder Dieselmotor sorgen und sowohl die Anzahl der Zylinder als auch das Verbrennungsprinzip sind für einen Sportwagen sehr ungewöhnlich. Wie kommt es, dass man sich einerseits für einen so kleinen Motor und noch dazu für einen Diesel entschieden hat.
Dr. Philip Koehn: Wenn man wirklich einen Bestpunkt beim Verbrauch erreichen möchte, führt am Diesel mit Elektrifizierung momentan kein Weg vorbei, weshalb aus der Sicht eines Ingenieurs das richtige Konzept darstellt. Jetzt kommen natürlich noch andere Aspekte dazu: Passt ein Dieselmotor zu einem Sportwagen, bekommt man einen Dieselmotor weltweit emissioniert, darüber kann man sicherlich diskutieren. Ich würde jetzt den Diesel, vorbehaltlich dessen, was wir in der Serienentwicklung noch vor uns haben, nicht als gesetztes Credo verstehen.
Das Thema Zylinderzahl ist ebenfalls interessant. Die Logik von diesem Fahrzeug ist, dass wir elektrisch fahren können und den Verbrennungsmotor dann einsetzen, wenn wir hohe Leistung brauchen. Der Verbrennungsmotor ist also so gewählt, dass er alleinig die Höchstgeschwindigkeit aufrecht erhalten kann. Weil das Fahrzeug sehr aerodynamisch ist, brauchen wir dafür genau die 120 Kilowatt, die uns der Verbrennungsmotor alleine liefern kann.
Zu einem Sportwagen gehört aber auch ein gewisses Beschleunigungserlebnis und dieses Erlebnis kommt vom Elektroantrieb. Das Fahrzeugkonzept braucht nicht mehr als 120 kW und dafür braucht man heute keinen V8 mehr, ein Dreizylinder reicht dafür aus. Die Motorgröße mit 1,5 Litern Hubraum und drei Zylindern macht das Fahrzeug natürlich besonders und gehört wesentlich zum Fahrzeugkonzept.

Bei bisherigen Sportwagen spielt auch der Sound eine große Rolle für die Faszination. Das wird man mit einem Dreizylinder Diesel so nicht bieten können, oder? Kann man damit dann überhaupt die heutige Sportwagen-Klientel ansprechen oder ist eher eine andere, ebenfalls sportlich orientierte Zielgruppe im Blickfeld?
Dr. Philip Koehn: Der Sound eines Dreizylinders ist attraktiver als der eines Vierzylinders, weil der Dreizylinder über seine Zündfolge akustische Ordnungen produziert, die sehr nah am Sechszylinder liegen. Auf der Motorrad-Markt ist es schon lange kein Geheimnis mehr, dass Dreizylinder-Sound toll und faszinierend sein kann. Das fällt zwar bei einem Ottomotor leichter als bei einem Diesel, aber auch unser Dreizylinder-Diesel klingt nicht unattraktiv.
Wir sehen beispielsweise auch beim BMW 6er, dass die Dieselmodelle als attraktive Sportfahrzeuge wahrgenommen werden und einen erheblichen Anteil erreichen. Natürlich ist das eine etwas andere Klientel als beim M3 und vermutlich wird auch der Ferrari-Kunde nicht so schnell auf ein solches Konzept umschwenken, aber ich glaube, wenn der Sound passt und das Fahrverhalten passt, dann wird dieses Fahrzeug seinen Weg machen.
Beim Blick auf die Katalogwerte muss man auch berücksichtigen, dass die wenigsten Kunden den Katalogwert für den Sprint von 0 auf 100 regelmäßig testen und der Wert ist für die meisten Kunden daher eher weniger relevant. Unser kombinierter Antriebsstrang ist aber bei der Elastizität unschlagbar und ist deutlich elastischer als jeglicher Supersportwagen mit Hochdrehzahlmotor. Diese Eigenschaft ist viel eher kundenrelevant und natürlich auch sehr faszinierend. Ob es das richtige Konzept für einen Clubsport-Fahrer ist, der eigentlich einen M3 GTS fährt, kann man aber sicherlich in Frage stellen.

Verglichen mit anderen Sportwagen klingen die 328 PS Systemleistung relativ verhalten. Sind hier auch größere Zahlen denkbar oder stehen diese Werte im Großen und Ganzen fest? Ist überhaupt Platz für größere Motoren oder wird es in jedem Fall bei einem Dreizylinder bleiben?
Dr. Philip Koehn: Denkbar ist natürlich alles, aber man würde sich dann vom ursprünglichen Konzept entfernen. Die Größe des Motors ist nicht technisch vorgegeben. Aber wir haben jetzt erst seit wenigen Tagen den Auftrag, ein Serienauto zu machen und wir haben eine Vielzahl spannender Aufgaben vor uns und wir dann zu einem späteren Zeitpunkt noch andere Dinge in Angriff nehmen, wird sich zeigen.

Sind die heute genannten Zahlen nun eine präzise Vorschau auf die Serienversion im Jahr 2014 oder handelt es sich eher um Stellvertreter die uns einen Eindruck davon vermitteln sollen, wie es ungefähr sein wird?
Dr. Philip Koehn: Eher letzteres. Wir haben vor einem Jahr diese Studie gebaut, eigentlich um zu zeigen, was möglich ist und um uns mal darauf zu fokussieren, was alles geht. Wie kann man einen Elektroantrieb und neue Technologien zu einem neuen Fahrzeugerlebnis formen? So ist das konkrete Fahrzeug, das Sie heute fahren konnten, entstanden.
Die nächsten drei bis vier Jahre Serienentwicklung werden mit Sicherheit dafür sorgen, dass wir an vielen Stellen noch genauer hinsehen werden. Wieviel elektrische Reichweite braucht der Kunde eigentlich, reichen 50 Kilometer, braucht er mehr oder reicht eventuell auch weniger? Da wird es vermutlich noch die eine oder andere Änderung auf dem Weg zum Serienfahrzeug geben.

Ist die Konfiguration mit einem Elektromotor auf der Vorderachse sowie einem Verbrennungsmotor und einem weiteren Elektromotor bereits sicher oder besteht auch hier noch Spielraum?
Dr. Philip Koehn: Das letzte Wort ist auch hier noch nicht gesprochen. Rein technisch macht die elektrisch angetriebene Vorderachse Sinn, weil sie mir den Allradantrieb bringt. An der Hinterachse brauche ich eigentlich nur einen Generator, um die Batterie laden zu können. Ob ich dann an der Hinterachse auch noch einen Elektromotor brauche, um auch einen rein elektrischen Allradantrieb darstellen zu können, ist eine der spannenden Fragen, mit der wir uns beschäftigen werden. Wir versuchen, das beste Konzept zu realisieren und wenn wir feststellen, dass wir unser Ziel auch ohne Elektromotor auf der Hinterachse erreichen können und dabei noch 30 oder 40 Kilogramm sparen können, werden wir das natürlich anstreben.

Liegt der Fokus auf dem Weg zum Sportwagen eher auf der hohen Fahrdynamik oder auf dem niedrigen Verbrauch? was ist eigentlich das Kernziel des Autos?
Dr. Philip Koehn: Das Kernziel ist es, den Fahrspaß eines heutigen sportlichen Fahrzeugs in eine Zukunft zu transportieren, in der wir vermutlich ganz andere CO2-Emissionsgrenzen einhalten müssen als heute. Die Aussage ist also, dass die Freude am Fahren auch in anderen Zeiten noch Zukunft haben wird, wenn die Gesellschaft wesentlich sensibler auf Kraftstoffverbräuche und CO2-Werte reagieren wird.

Ein wichtiger Punkt bei einem Sportwagen ist stets das Fahrzeuggewicht. Beim Megacity Vehicle wird die gesamte Fahrgastzelle aus Carbon gefertigt sein, während das Drive-Modul überwiegend aus Aluminium besteht. Ist dieser Ansatz auch für das Vision EfficientDynamics geplant?
Dr. Philip Koehn: Im Großen und Ganzen ja. Die Problemstellung ist sehr ähnlich, auch wenn der elektrische Antriebsstrang durch die kleinere Batterie leichter als beim Megacity Vehicle ausfällt, andererseits haben wir zusätzlich einen Verbrennungsmotor. Angegeben ist das Fahrzeug mit unter 1.500 Kilogramm und das Grundkonzept würde unter einem zu hohen Gewicht natürlich leiden.

Die Reichweite des Fahrzeugs dürfte wie üblich stark vom Fahrverhalten abhängen. In der Pressemitteilung war von 700 Kilometern Gesamtreichweite die Rede, die rein elektrische Reichweite soll bei 50 Kilometern liegen. Geht man davon aus, dass später auch die Kunden 50 Kilometer am Stück rein elektrisch fahren oder handelt es sich da eher um ein theoretisches Potential?
Dr. Philip Koehn: Genau das sind die spannenden Fragen, mit denen wir uns in den kommenden Monaten beschäftigen werden. Wenn wir in Zukunft Einfahrbeschränkungen in Großstädten bekommen, die ab der Stadtgrenze nur noch elektrische Antriebe zulassen, dann kann das natürlich vorkommen. Der Kunde könnte dann mit dem Verbrennungsmotor bis zur Stadtgrenze fahren und dort auf rein elektrischen Antrieb umschalten. Dann wäre es nicht nur sinnvoll, 50 Kilomter am Stück elektrisch fahren zu können, sondern sogar nötig. Wie groß diese Reichweite genau sein sollte, werden wir nun erforschen.

Gibt es schon Konzepte zur Frage, wann welche Motoren arbeiten? Wir haben gehört, dass bei der Höchstgeschwindigkeit nur der Verbrennungsmotor arbeiten muss, gibt es da schon weitere Szenarien?
Dr. Philip Koehn: Bei einer Volllast-Beschleunigung werden wir immer beide Antriebe nutzen, weil wir da alle Kräfte mobilisieren müssen. Ich vermute, dass man versuchen wird, die geringen Fahrgeschwindigkeiten weitestgehend elektrisch abzudecken. In diesem Bereich ist der Elektromotor unschlagbar gut, er ist leise, gut dosierbar, hat einen guten Wirkungsgrad und wenn man ihn ohnehin an Bord hat, möchte man ihn auch nutzen.

Wir wissen, dass das Fahrzeug über Allradantrieb verfügen wird, was mit Blick auf die Position der Motoren auch Sinn ergibt. Gibt es schon Details bezüglich der Kraftverteilung? Wird sich der Antrieb an BMW xDrive anlehnen oder handelt es sich um ein komplett neues Konzept?
Dr. Philip Koehn: Hier gibt es einen ganz wesentlichen Unterschied: Der heutige Allradantriebsstrang ist ein mechanischer Antriebsstrang, es gibt also eine mechanische Kopplung zwischen Vorder- und Hinterachse. Genau diese mechanische Koppllung ist beim Vision EfficientDynamics nicht mehr möglich, weil wir ja in der Mitte die Batterie verbaut haben. Die Batterie passt dort vom Gesamtfahrzeugkonzept wunderbar hinein und soll auch nicht an einen anderen Ort. Es gibt also keine mechanische Verbindung von vorne nach hinten sondern eine rein elektrisch angetriebene Vorderachse sowie eine von einem Verbrennungsmotor und gegebenenfalls einem weiteren Elektromotor angetriebene Hinterachse. Das entspricht natürlich nicht dem xDrive-Konzept mit vorhandener Kopplung, aber das ist kein Problem. Wenn ich schnell beschleunigen will und maximale Traktion brauche, greifen wir ohnehin auf die Leistung des Elektromotors und damit auf die Vorderachse zu und befinden uns somit in jedem Fall im Allrad-Modus.

Die elektronische Vernetzung mit den Fahrerassistenzsystemen wie DSC wird aber auf ähnlichem Weg stattfinden?
Dr. Philip Koehn: Ja. Die wird genauso stattfinden und ist sogar noch etwas spannender, weil nicht nur der Antriebsfall interessant ist, sondern auch der Bremsfall. Mit dem Elektromotor auf der Vorderachse haben wir ideale Voraussetzungen, um kinetische Energie über Rekuperation wieder in elektrische Energie zurückzuholen. Das heißt, dass auch die Bremsregelung spannend wird, weil wir entweder mit dem Elektromotor auf der Vorderachse bremsen können oder mit der hydraulischen Bremse auf der Hinterachse. Wir haben also auch beim Einstellen der Bremsbalance viele Möglichkeiten, aber natürlich auch noch viele Aufgaben vor uns.

Werden die Elektromotoren im Haus entwickelt oder zugekauft oder steht das noch nicht fest?
Dr. Philip Koehn: Hier im Prototypen handelt es sich um zugekaufte Elektromaschinen, die wir modifiziert haben. Für die Serie erhoffe ich mir Synergien zum Megacity Vehicle, weil die Leistungsdaten da relativ nah beieinander liegen.

Wie sieht es bei den Batterien aus?
Dr. Philip Koehn: Die Zelle ist zugekauft, aber aus der einzelnen Batteriezelle die Batterie zu konfigurieren sehen wir als Kernkompetenz an. Bei einem elektrifizierten Fahrzeug ist die Batterie ein ganz wesentlicher Bestandteil vom Gesamtkonzept und deshalb macht es für uns viel Sinn, uns zum Einen zwar die optimale Zelle vom jeweils attraktivsten Lieferanten zu den besten Konditionen zu holen, aber das Packetieren der Zellen zu einer Batterie – wie sie ausgeformt ist, ob sie mitträgt oder nicht, wie die Kühlung umgesetzt wird – bietet für uns eine Reihe von attraktiven Stellhebeln, die großen Einfluss auf das Fahrzeug haben. Da werden wir also auch in der Produktion einen großen Eigenleistungs-Anteil haben.

Kann man beim Thema Getriebe schon heute eine Aussage machen?
Dr. Philip Koehn: Ein Handschaltgetriebe scheidet für uns fast aus, weil der Antriebsstrang relativ komplex sein wird und eine gewisse Automatisierung erfordert. Von der Funktionalität her sehe ich die Notwendigkeit, eine Funktion wie bei einem Doppelkupplungsgetriebe zu haben – sehr dynamische Schaltung, schnelle Schaltung, schnelle Rückschaltung – weil das einfach zum sportlichen Fahrerlebnis dazugehört.
Auf der technischen Ebene sehen wir heute, dass Wandlerautomaten von der Funktionalität her so nah an Doppelkupplungsgetriebe heranrücken, dass ein entsprechend appliziertes Wandlergetriebe die gleiche Performance wie ein Doppelkupplungsgetriebe bieten kann. Da werden wir dann noch entscheiden müssen, was am Besten für das Fahrzeug ist.

Lässt sich schon etwas zum Thema Querdynamik sagen? Das hier ebenfalls ausgestellte Fahrzeuge von DontBlogAboutThis.com ist durch sehr schmale Reifen aufgefallen, werden wir dieses Detail auch in der Serie zu sehen bekommen?
Dr. Philip Koehn: Ich glaube, dass wir das so nicht machen werden. Vor allem an der Hinterachse wird man genau nachschauen müssen. Das Fahrzeug ist aber auch kein Wettbewerber zum M3 oder M3 GTS sondern es portiert das Thema Sportwagen in die Zukunft. Nach meinem Verständnis muss er in der Querdynamik eher auf dem Niveau eines 6ers als auf dem eines M3 sein. Natürlich wird sich die Frage stellen, wo man genau den richtigen Reifen für diese Anforderungen bekommt. Jetzt haben wir einen ganz speziellen Reifen aufgezogen, der aber eher in Richtung Energy Saver geht. Ob wir diesen Reifen bei Eigenschaften wie Rückstellung und Seitenkraftaufbau dorthin bekommen, wo wir ihn brauchen, ist eine offene Frage.

Die von Ihnen angesprochene Querdynamik auf 6er-Niveau klingt für einen Sportwagen mit 1.500 Kilogramm nicht unbedingt atemberaubend…
Dr. Philip Koehn: Das Fahrzeug soll nicht als Supersportwagen verstanden werden. Dafür wäre noch weniger Gewicht nötig und es ist heute noch immer so, dass Leistung verbrennungsmotorisch leichter darzustellen ist als elektromotorisch. Der Elektroantrieb führt an dieser Stelle nicht in die richtige Richtung und um auf der Nordschleife unter acht Minuten zu bleiben, wird wahrscheinlich auf absehbare Zeit kein Weg an einem konventionell gemachten Sportauto vorbeiführen.
Aber dieses konventionelle Sportauto wird eben früher oder später nicht mehr in die Londoner Congestion Zone einfahren dürfen, sondern muss draußen bleiben. Ein solcher Supersportwagen wäre unserer Ansicht nach nicht die richtige Antwort auf unsere Zeit. Ein solches Auto hätte natürlich auch seinen Reiz, aber es kommt uns darauf an zu zeigen, dass auch in der elektrischen Zukunft Fahrspaß möglich ist.

Wir sehen also doch einen völlig anderen Ansatz als beim BMW M1 oder anderen Supersportwagen…
Dr. Philip Koehn: Ganz genau. Und es wäre aus unserer Sicht schade, wenn man dieses Auto dann eines Tages neben einen Ferrari 458 auf die Rennstrecke stellt und vergleicht, weil es dafür absolut nicht designt ist. Wir wollen wirklich eine Dimension erschließen, in der man sozial akzeptiert ist und in der man auch in Zonen und Bereiche einfahren kann, wo es mit konventionellen Sportwagen ab 2013 oder 2014 langsam schwierig werden könnte.

Herr Koehn, wir danken Ihnen für das ausführliche Gespräch!