Zwei Monate MINI E

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MINI E #014 fahre ich nun schon seit zwei Monaten. Bisher gab es keine Fehlfunkionen und ich bin vom elektrischen Fahren immer noch restlos begeistert.

Obwohl ich das Fahrzeug fast täglich benutze, sind die Strecken immer nur sehr kurz. Der aktuelle Tachostand ist 13067 km, d.h. seit Fahrzeugübernahme bin ich 1591 km gefahren. Dies bedeutet ca. 800 km pro Monat, was für meine Verhältnisse eher viel ist.

90% der Fahrten finden ausschließlich in der Stadt statt, die anderen 10% sind reine Autobahnfahrten im oberen Geschwindigkeitsbereich. Ausgedehnte Überlandfahrten habe ich bis jetzt nicht unternommen.

Motorgeräusch:
Im Inneren des Fahrzeuges ist das Motorgeräusch (bei abgeschaltetem Radio) wahrnehmbar und vermittelt ein gewisses Feedback über den Fahrzustand (etwa das typische Summen, das sich beim Rekuperationsbetrieb von höheren zu tieferen Frequenzen analog zur Fahrgeschwindigkeit ändert).
Da das Geräusch weder zu laut noch im Frequenzspektrum unangenehm ist, halte ich ein angemessenes und "natürliches" E-Motorengeräusch im Innenraum für sinnvoll. Ähnliches gilt ja bereits für normale Verbrennungsmotoren, die zwar einerseits mit einer aufwändigen Schalldämmung versehen werden, andererseit für den Fahrer bei gewissen Situationen (starke Beschleunigung) durchaus wahrnehmbar sein sollen.
Eine künstliche Verfremdung des E-Motorengeräusch bis hin zur akkustischen Simulation eines Verbrennungsmotors halte ich nicht für zielführend.

Das geringe Außengeräusch des Fahrzeugs empfinde ich als sehr angenehm, erfordert aber auch eine entsprechend umsichtige Fahrweise. Bis jetzt gab es eine Situation, bei der ich von einer älteren Dame beim Überqueren der Straße nicht bemerkt wurde, da sie die Straße intensiv in der mir abgewandten Richtung beobachtete. Entsprechend überrascht war sie, als sie dann doch bemerkte, dass ich auf der anderen Seite bereits angehalten hatte und wartete, bis sie die Straße überquerte.Ob sie mich mit einem normalen Auto  wahrgenommen hätte, wage ich aber zu bezweifeln.
Da derzeit ob der geringen Temperaturen wesentlich weniger Fußgänger und vor allem Radfahrer die Münchner Straßen bevölkern als im Sommer, sehe ich momentan noch kein Problem mit dem geringen Aussengeräusch.

Rekuperationsbetrieb:
Mit der starken Verzögerung beim Loslassen des Fahrpedals komme ich gut zurecht, da man mit dosierten Änderungen der Fahrpedalstellung die Geschwindigkeit sehr genau steuern kann.
Persönlich bin ich mehr für eine starke Bremswirkung im Rekuperationsbetrieb als für eine eher geringe Bremswirkung oder gar einem "Segelbetrieb", in dem das Fahrzeug vergleichbar mit dem Ausrollen lassen bei durchgetretener Kupplung möglichst ungebremst weiter rollt.
Wahlmöglichkeiten zwischen unterschiedlichen Betriebsarten für den Rekuperationsbetrieb, wie sie etwa beim A1 e-tron über Schaltwippen am Lenkrad oder (ungüstiger) über eine Vor-Auswahl am Schalthebel wie beim Mitsubishi iMiEV ermöglicht werden, mögen zwar am Anfang für ungeübte E-Mobil-Fahrer hilfreich sein, verhindern aber vielleicht eine konsequente Umsetzung und Aneignung der E-Motor-spezifischen Vorteile der Geschwindigkeitssteuerung nur über das Fahrpedal.
Da die Meinungen hierzu aber stark differieren und von Kunde zu Kunde unterschiedlich sein werden, sollte eine entsprechende Auswahlmöglichkeit bzw. eine "persönliche" Einstellbarkeit des Bremsverhaltens vorgesehen werden.

Da mir selbst die für den MINI E typische starke Verzögerungswirkung manchmal nicht ausreicht, finde ich die beim AVL eMini beschriebenen Variante - Rekuperationsleistung wird bei leichtem Antippen (Leerweg) des Bremspedales erhöht, mechanische Bremse wirkt erst bei stärkerem Druck auf das Pedal - als sinnvolle Ergänzung an.

Laden:
Bis jetzt lade ich den MINI E eher so selten wie möglich auf. Da meine Fahrten relativ vorhersehbar sind und auch ein zweites Auto zur Verfügung steht, verzichte ich darauf, das Fahrzeug stets möglichst zu 100% aufgeladen zur Verfügung zu haben.
Mit niedrigen SoCs von 40% oder Restreichweiten unter 50km habe ich mittlerweile bei kurzen Fahrten kein großes Problem mehr. Dies war zu Beginn des Tests anders. Allerdings muss ich mein gerade gewonnenes Vertrauen in die Reichweite bei niedrigen Temperaturen wieder in Frage stellen.

Der Ladevorgang ist zwar einfach durchzuführen, die Handhabung des schweren und "gstarraden" Ladekabels aber umständlich.
Ein flexibleres, vielleicht sogar selbst aufrollendes Kabel oder gar ein kabelloses Laden auf Induktionsbasis wären ein enormer Anwendungsvorteil für den täglichen Gebrauch eines Elektroautos. 

München und MINI E #014

Reichweite des MINI E (2)

Um ein Gefühl für die bei jedem Reichweite des MINI E und der Verlässlichkeit der Anzeigen zu bekommen, notiere ich mir bei jeder Fahrt (meistens jedenfalls) zu Fahrtbeginn und zu Fahrtende folgende Daten:

• Stand Tageskilometerzähler (Reset bei Vollladung)
• angezeigte Restreichweite
• Baterieladestand SoC (State of Charge)
• Durchschnittsverbrauch (Reset bei Vollladung)
• Batterietemperatur

In der nachfolgenden Grafik habe ich die angezeigte Restreichweite bei Fahrtbeginn und Fahrtende dargestellt. Da ich in diesem Zeitraum nur zur Arbeit und wieder zurück gefahren bin, sind die Auswertepunkte recht gleichmäßig ca. alle 10km verteilt.

Bei den ersten Fahrten war es für November relativ warm. Die Batterietemperatur lag durchschnittlich bei ca. 17°C. Die Unterschiede bei Fahrtbeginn und Fahrtende hinsichtlich Restreichweite fallen relativ gering aus.

Bei späteren Fahrten wurde es kälter, so dass die Batterietemperatur auf Werte um 12°C absinkt (bei der kurzen Fahrt von 10km erwärmt sich die Batterie um ca. 2-3°C).
Zusätzlich steigt der Durchschnittsverbrauch durch Einsatz der Heizung und der allgemein sinkende Ladestand der Batterie tut sein übriges.

Man kann deutlich erkennen, dass sich die Batterie bei mehrstündiger Pause erholt  und eine signifikant höhere Restreichweite verspricht. Diese nimmt aber während der nächsten Fahrt wieder überproportional ab. Bei der nächsten Pause kann sich die Batterie wieder erholen usw.

Nach Ende der elften Fahrt habe ich lange überlegt, ob ich bei einer Restreichweite von 21km und einem SoC von 15% das Fahrzeug laden oder noch eine 10km-Fahrt riskieren soll. Ich entschloss mich zu letzterem...

Am nächsten Morgen hatte ich vor der Fahrt eine angezeigt Reichweite von 35km und SoC von 24%, die Batterietemperatur lag bei 12°C. Die 10km zur Arbeit sollten also kein Problem sein -wohlwissend, dass der Wert bei den Temperaturen und der entladenen Batterie mit Vorsicht zu geniessen ist.Also bin ich losgefahren...
Es war die bisher unangenehmste Fahrt, da die Restreichweite und er SoC in den einstelligen Bereich abfielen, obwohl ich noch ca. 5  Kilometer zur Arbeit hatte (die Heizung hatte ich bereits kurz nach Fahrtbeginn ausgemacht). Irgendwie stabilisierte sich der Batteriezustand aber,  und bei Erreichen der rettenden Ladesäule in der Arbeit zeigten die Anzeigen wieder etwas höhere Werte an.

Fazit: meinen perönlichen Sicherheitszuschlag muss ich für niedrige Temperaturen entsprechend korrigieren. Bei noch niedrigeren Temperaturen werde ich mich vorerst nicht auf ein ähnliches Experiment einlassen...

Laden an öffentlicher Siemens-Ladesäule

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Das Laden des Elektro-MINI an der Ladesäule von Siemens ist einfach durchzuführen. Die nachfolgenden Fotos beschreiben den Ladevorgang.

öffentliche Ladesäule Fa. Siemens der Stadtwerke München

Die Beschreibung des Ladevorgangs

Identifikation mittels RFID-Chip

Klappe läßt sich nach Identifikation öffnen.
1 x IEC Typ 2 (400V, 32A)
1 x Schuko (230V, 13A)

Ladekabel am Auto einstecken

Ladekabel an der Ladesäule einstecken.

Klappe schließen, Ladevorgang wird gestartet.

MINI E beim Laden an der Ladesäule in der Knorrstraße.

Besuch auf der eCarTec 2010

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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.

Kleiner Exkurs - Probefahrt mit MINI Countryman

Heute hatte ich Gelegenheit, eine Probefahrt mit dem neuen MINI Countryman zu unternehmen.

Zusammen mit meinen Arbeitskollegen Ludwig und Horst, die ich kurzfristig an der Probefahrt teilnehmen ließ, wählte ich die gewohnte Strecke von der Arbeit nach Hause und wieder zurück. Diese sollte im vorgegebenen Zeitfenster von einer Stunde leicht zu schaffen sein.

Vom Fahrzeug an sich war ich ganz angetan. Kompakt, wendig und dank der erhöhten Sitzposition ohne das Gefühl, in einem "Kleinwagen" zu sitzen.

Einzig für den Antrieb (Benzinmotor mit 90kW, Handschaltgetriebe) konnte ich mich weniger begeistern. Hier habe ich die Vorzüge des Elektromotors all zu sehr vermißt. Die Notwendigkeit zum dosierten und wohl abgestimmten Zusammenspiel von Schalthebel, Kupplung und Gas wirkt seltsam antiquiert, wenn das Ergebnis sich weniger spritzig, dafür mehr brummig und irgendwie angestrengter darstellt.
Um mich nicht falsch zu verstehen: der Antrieb des Countryman ( in der gefahrenen Variante) mag sicherlich zeitgemäß und von respektabeler Leistung sein. Gegenüber dem Antrieb des MINI E hat jedoch ein konventioneller Verbrennungsmotor - und sei er noch so gut - hinsichtlich Leistungsentfaltung, Komfort und Fahrspass keine Chance.  

Für die Rückfahrt ließ ich den Kollegen Ludwig ans Steuer. Horst, der es sich im Fond bequem gemacht hatte, lobte die angemessene Bewegungsfreiheit und ließ sich lieber kutschieren, als selber das Steuer in die Hand zu nehmen. 

Fazit: Tolles Auto, leider ohne Elektromotor

Nachtrag 05.11.2010.
Zur Testfahrt gab es auch ein "offizielles" Foto, welches man sich einige Tage später samt passendem Bilderrahmen abholen konnte:

Ludwig, Horst und ich unmittelbar vor der Testfahrt. Man beachte den farblich passenden Bilderrahmen zum Fahrzeug!

Erster Systemausfall

 Letzten Montag hatte ich den ersten Systemausfall während meiner Aktivität als Testfahrer zu beklagen. Dieser Ausfall betraf jedoch nicht das Auto, sondern die öffentliche Ladesäule!
Nachdem das Aufladen an einer Ladesäule der SWM bereits zweimal problemlos funktioniert hat, hatte ich beim dritten Mal erhebliche Probleme.
 
 Nach der Identifikation mittels RFID-Chip kann man an der SWM-Ladesäule die Klappe zu den Steckdosen öffnen. Nach Herstellung der Kabelverbindung wird die Klappe wieder geschlossen und das Laden beginnt. Zum Beenden des Vorgangs hält man einfach ein weiteres Mal den Chip-Sender an das Lesefeld. Die Klappe kann wieder geöffnet werden, die Stromzufuhr wird unterbrochen und das Kabel kann wieder abgesteckt werden.
Als ich wieder einmal die Ladesäule in der Knorrstraße nutzte und das Ladekabel nach erfolgtem Ladevorgang wieder zu entfernen versuchte, wollte der Entriegelungsmechanismus der Klappe nicht mehr funktionieren. Der RFID-Chip wurde zwar erkannt (erkennbar an dem Farbwechsel der Kontrollleuchte), aber das typische mechanische Klicken des Entriegelungsmechanismus blieb aus.

Da ich keine andere Nummer parat hatte, habe ich den Betreuer des MINI E Projektes von BMW angerufen. Eine halbe Stunde später trafen wir uns dann an der Ladesäule (was nicht weiter schlimm war, da ich derweil weiter arbeiten konnte). Jedoch hatten er sowie zwei Kollegen trotz einer ansehnlichen Anzahl an Chip-Sendern, Abstecken des Kabels vom Auto, sanfter Gewalt an der Klappe und verschiedenster Telefonnummern der SWM ebenfalls keinen Erfolg, die Klappe zu öffnen.

Somit ließen wir das Kabel eingesteckt an der Ladesäule zurück. Am nächsten Tag sollte ein Servicetechniker das Kabel aus der Ladestation befreien.

Am darauf folgenden Tag funktionierte der Entriegelungsmechanismus wohl wieder. Ein Arbeitskollege, der ebenfalls diese Ladesäule benutzt, hatte am Morgen nach offenbar problemlosem Öffnen der Klappe mein Kabel ausgesteckt und mit seinem Kabel den Ladevorgang gestartet. Er wird sich wohl recht über das verwaiste Kabel gewundert haben.

Jedenfalls konnte ich mein Kabel wieder einsammeln, machte einen erfolgreichen Funktions-Check  meines Chipsenders an der Ladestation und bedankte mich nochmals herzlich beim BMW-Betreuer. Das Eintreffen des Service-Technikers an der Ladesäule habe ich nicht mehr abgewartet.

Ausflug zum Gallimarkt

Am Wochenende war ich daheim bei meinen Eltern und habe den Mainburger Gallimarkt besucht. Dabei gab es neben der Landmaschinenaustellung auch eine kleine Fläche, die sich Solar-Messe nannte.
Auf einem Stand der Volthaus GmbH wurde für das Laden von Elektrofahrzeugen ein kleiner Carport mit Solarzellen aufgestellt.
Das passende Elektromobil war ein Tesla-Roadster der Fa. Fröschl Systems aus Regensburg. Mit dem Besitzer des Telsas, Herrn Fritsch, konnte ich mich kurz austauschen. Besonders beeindruckt war ich von der echten Reichweite des Teslas von mehr als 300km.
Seine Erlebnisse hat er unter http://emobilitaet.de/ geschildert.

Meinen MINI E habe ich an diesem Tag ebenfalls mit 100% Solarstrom aufgeladen. Bei bestem Sonnenschein hat die Photovoltaikanlage bei meinen Eltern (42 kWp) sicher genug Strom produziert, um auch den MINI zu versorgen.
Schade ist nur, dass ich trotz der auf einem Bauernhof zahlreich vorhandenen Starkstromanschlüsse eine normale 230V-Schuko-Steckdose nutzen muß, da ein geeigneter Adapter nicht zur Standardaustattung des
MINI E gehört.  

kurzer Weg vom Erzeuger zum Verbraucher