Besuch auf der eCarTec 2010

English Version

Am Mittwoch habe ich auf Einladung des MINI E-Teams die Messe eCarTec 2010 auf dem Messegelände in München Riem besucht ( http://www.ecartec.de/ ).

 Stand von BMW
Auf dem Stand von BMW  war neben dem MINI E (#046) und dem Active E (das bekannte Konzeptfahrzeug, nicht eines der neuen Fahrzeuge für den künftigen Feldtest) auch als Traditionsfahrzeug ein elektrifizierter BMW 1602 zu sehen, der als Begleitfahrzeug während der olympischen Spiele 1972 diente.

8 der 12 Starterbatterien im ehemaligen Motorraum des 1602. Die anderen 4 befinden sich eine Etage tiefer.

 Vom zukünftigen MCV war immerhin der Antriebsstrang zu sehen.

Batteriepack und Antrieb des künftigen MCV.

 Sonstiges
Ansonsten gab es auf der Messe eine Vielzahl von Ladestationen, Steckern, etc... zu bewundern, die ich mir jedoch nicht alle im Detail anschaute. Die Stromkonzerne e.on und RWE jedenfalls rührten schon kräftig die Werbetrommel für ihren neuen Absatzmarkt...
 ...und bei Lotus versuchte man, mit einem lautstarken Soundsystem den Elektroantrieb wie einen leistungsstarken Benzinmotor klingen zu lassen. Nicht nur unnötig, sondern eher albern.


Eine weitere Variante eines MINI mit E-Antrieb
Am meisten interessierte mich jedoch der eMini der Firma AVL .  Hierbei handelte es sich um ein Konzeptfahrzeug eines seriellen Hybridantriebes.

Beim seriellen Hybridantrieb fährt das Fahrzeug einzig und allein mit dem Elektromotor. Der an Bord befindliche Verbrennungsmotor treibt ausschließlich einen Generator zum Aufladen der Batterie bzw. zur direkten Stromversorgung des E-Motors an und ist nicht mechanisch mit dem Antriebsstrang verbunden. Dieser sogenannte Range Extender (REx) kann dadurch frei im Fahrzeug positioniert werden.

Im Gegensatz dazu treibt der Verbrennungmotor bei einem parallelen Hybridantrieb über ein konventionelles Getriebe die Antriebsachsen an. Unterstützt wird der Verbrennungsmotor von eine Elektromotor, der  seine Kraft ebenfall in das Getriebe einfließen läßt und bei niedrigen Geschwindigkeiten das Fahrzeug auch alleine bewegen kann. Der Strom für die Batterie kommt entweder durch einen separaten vom Verbrennungsmotor angetriebenen Generator oder durch die Möglichkeit, den E-Motor über das Getriebe vom Verbrennungsmotor angetrieben als Generator laufen zu lassen. Weiterhin kann der Generator/E-Motor im Rekuperationsbetrieb Energie liefern. Führt das Fahrzeug den Zusatz "Plug in", kann die Batterie zusätzlich auch über die Steckdose aufgeladen werden.


So, nun aber zurück zum AVL eMini, dessen REx wegen der fehlenden mechanischen Verbindung zum Antriebsstrang auch als Pure Range Extender bezeichnet wird.

Interessanterweise hat Audi für seinen A1 e-tron genau dieses Konzept mit nahezu identischen Komponenten, Package und Leistungswerten gewählt.

Package des AVL eMini

Das Fahrzeug verfügt über eine Batteriekapazität von 12kWh (MINI E: 35kWh). Damit soll rein elektrisch eine Reichweite von ca. 50km möglich sein. Der E-Motor leistet im Kurzzeitbetrieb 75kW. Das ist genau die Hälfte dessen, was der MINI E zur Verfügung hat.
Wenn nötig, kann ein Wankel-Ottomotor über einen Generator mit einer Leistung von 15kW die Batterie wieder aufladen. Damit sind weitere 200km möglich. Durch die geschickte Anordnung der Komponenten ist beim AVL eMini die Rücksitzbank erhalten geblieben. Auch der Kofferraum hat nahezu Originalausmaße, von einem leicht angehobenen Boden abgesehen.

AVL eMini

Die Batterie in typischer T-Form nimmt den Platz der Abgasanlage und des Kraftstofftanks ein.

Das kompakte AVL Range Extender Modul mit Wankelmotor unter dem Kofferraumboden.

Eigentlich hört sich dieses Konzept sehr gut an, auf Nachfrage ergaben sich jedoch einige Nachteile.

Die angegebene Reichweite von 50km elektrisch + 200km per Range Extender kann nicht am Stück gefahren werden. Da der Range Extender bei flotter Überland- oder gar Autobahnfahrt sehr viel weniger Energie in die Batterie nachschiebt, als der Antrieb verbraucht, ist nach 50 + x km eine Zwangspause einzulegen. Dabei ist x davon abhängig, ab wann der Range Extender mit dem Laden beginnt und in welcher Zeit die 50km zurückgelegt werden.
Nach Aussage meines Gesprächspartners am Stand dauert es bei komplett entladener Batterie ca. 2 Stunden, bis wieder ein SoC (State of Charge, Ladezustand) von 100% erreicht ist.

Wenn die Batterie komplett leer ist, reicht die Leistung des Generators nur für eine bescheidene Geschwindigkeit von ca. 45 km/h. Das ist in der Stadt gerade noch akzeptabel, für Überlandfahrt oder Autobahn bei weitem zu wenig.
Eine echte Reichweite von 250km, die durch einfaches Nachtanken um jeweils 200km erhöht wird, kann mit dem Auto also nicht realisiert werden.

Hier wäre ein deutlich leistungsstärkerer Range Extender notwendig, der möglicherweise bei hohen Geschwindigkeiten einen direkten Durchtrieb in den Antriebsstrang hat. Dieses Feature besitzt beispielsweise der Opel Ampera oder der "Boosted Range Extender" von GETRAG. Diese Lösung verwischt die Grenzen zwischen dem parallelen und dem seriellen Hybrid. Da dieses Detail des mechanischen Durchtriebs beim Opel Ampera bzw. Chevrolet Volt erst vor kurzem bekannt gegeben wurde, war die Aufregung groß, ob denn der Volt/Ampera nun wie angekündigt ein reines Elektrofahrzeug sei oder doch nur einen gewöhnlichen Hybridantrieb á la Toyota Prius besitzt. Fakt ist jedenfalls, dass der Volt/Ampera nicht allein mit dem Verbrennungsmotor fahren kann, sondern dieser nur bei höheren Geschwindigkeiten den E-Motor zusätzlich unterstützt.( Link1 , Link2 )

... ähm... wieder zurück zum eMini.
Für mich als Nutzer hätte der AVL eMini im Vergleich zum MINI E keine erkennbaren Vorteile.

• Für die tägliche kurze Pendelstrecke von insgesamt 20km ist ein Range Extender nicht notwendig.
• die geringe Batteriekapazität erfordert häufigeres und konsequenteres Laden an der Steckdose, will man den Einsatz des Range Extenders und damit teure Spritkosten vermeiden.
• Eine Fahrt über die elektr. Reichweite hinaus erfordert ebenfalls genaue Planung, da der Reichweitenzuwachs durch den REx von verschiedenen Faktoren abhängt. Sollte der REx auch bei einem geplanten Aufenthalt unbeaufsichtigt im Fahrzeug laufen dürfen, ist dies zwar unter freiem Himmel möglich, aber nicht in einer Garage oder im Parkhaus.
• Eine einfache Strecke von 70km Autobahn ist mit dem MINI E problemlos möglich. Ob der eMini diese Strecke schafft, auch wenn der REx unmittelbar nach Fahrtbeginn aktiviert wird, bin ich mir nicht sicher.

Allerdings hat der eMini keine Einschränkungen hinsichtlich Platzangebot. Damit wäre er prinzipiell als "Serienlösung" denkbar, während der MINI E nie als Serienlösung gedacht war und so die beachtliche Batteriekapazität durch rigorosen Wegfall der hinteren Sitzbank und eines Teils des Kofferraums realisiert werden konnte.
Das REx-Modul verleiht dem eMini unter der Vorgabe des knappen Bauraums deutlich mehr Flexibilität als eine beispielsweise 5kWh höhere Batteriekapazität, die man statt des REx vielleicht hätte installieren können.

 Weitere Gründe, die für das Konzept sprechen, sind:

• Platz-, Kosten- und Gewichtsvorteil durch reduzierte Batteriegröße
• Mehr "Ausdauer" im Stau, wenn viele Nebenverbraucher aktiviert sind
• Unterstützung bei der Fahrzeugklimatisierung (bei diesem Fahrzeug allerdings noch nicht umgesetzt)
• ...

 Ich bin jedenfalls gespannt, welche Erfahrungen mit dem A1 e-tron gemacht werden. In 2011 wird eine kleine Testflotte von 20 Fahrzeugen in München unterwegs sein.