Seite 2: Warum nicht induktiv?

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Mit der Steuerungsdimension "Rotormagnetfeld" kommt BMW auf die hohen Leistungsdichten, die wiederum zu Vorteilen bei Dimensionierung und Preis führen. Die Leistung fällt zudem im oberen Drehzahlbereich nicht ab wie bei PSM oder ASM, sondern bleibt konstant bis zur Höchstdrehzahl. In BMWs Implementation liegt die Nennleistung über einen weiten Drehzahlbereich bis zur Auslegungsgrenze an. Das ergibt Beschleunigungsvorteile, speziell bei höheren Geschwindigkeiten: "Für den Kunden ist diese konstante Spitzenleistung wirklich erlebbar", sagt Uwe Deuke. "Das, was da ab 100 noch kommt, kann nicht jeder, und das fühlt der Kunde beim Fahren." Obwohl der PSM also bei Drehzahlen im Stadtbetrieb einen theoretischen Effizienzvorteil hat, erzielt BMWs SSM im gemischten Betrieb mit anteiligen Stadt-, Landstraßen- und Autobahnanteilen gegenüber dem PSM praktische Effizienzvorteile. Diese übersetzen sich in hohe Reichweiten, die auf diese Weise zudem nicht aus teurer Batteriekapazität kommen müssen.

Mehr Teile, weniger Wartung

Fremderregung bedeutet natürlich, dass Strom irgendwie in den drehenden Rotor kommen muss. Das passiert entweder über Schleifringe oder induktiv. Induktiv klingt zunächst eleganter, weil die Schleifkontakte wegfallen. Doch ein induktiv versorgter Rotor braucht einen internen Umrichter, um den Gleichstrom der Erregerwicklung zu stellen. Diese Elektronik muss sowohl die Fliehkräfte bei Nenndrehzahl von 17.000 U/min aushalten als auch die Wärme der benachbarten Rotorwicklung. Den vermeintlichen Vorteilen einer berührungslosen Stromübertragung stehen somit erheblicher technischer Aufwand und resultierende hohe Kosten gegenüber. Zudem gibt es ohne eine zusätzliche Telemetrie keine Messwerte aus dem Rotor. Schleifringe dagegen erlauben über den anliegenden Widerstand der Rotorwicklungen Rückschlüsse auf die Temperatur des Rotors als wichtige Regelgröße für die optimale Ausnutzung des Leistungspotenzials der SSM.

BMW kühlt den Rotor axial von innen mit Öl, ähnlich, wie in Audis Asynchronmotoren. Das Öl übernimmt als weitere Aufgabe die Schmierung des Getriebes. Sowohl dieses Öl als auch die Schleifringe legt BMW als Lebenszeitbauteil aus. Sie müssen also über die prognostizierte Fahrzeug-Nutzungszeit nicht gewartet werden, ähnlich vieler Bauelemente bei PSM-Konstruktionen. Das sind auch keine Experimente vonseiten BMW, sondern fremderregte Motoren haben sich in allen Einsatzbereichen seit Jahrzehnten als sehr zuverlässig und wartungsarm gezeigt. Auch Renault und die Zulieferer ZF und Vitesco bieten solche Motoren an. Vitesco wirbt wie BMW mit der besseren Autobahneffizienz der Bauart.

Software sticht

Ein großer Teil der Motor-Performance liegt in Software. Weil man Algorithmen nicht sehen kann, erfährt diese Arbeit häufig viel zu wenig Achtung. "Ich möchte betonen, wie wichtig die Software ist, nicht nur die Hardware", sagt Uwe Deuke. "Unsere Software hebt ein enormes Potenzial an Reichweite und Leistung. Da steckt sehr viel selbst erarbeitetes und auch patentiertes Know-how unserer Funktions- und Applikationsspezialisten drin. Das ergibt dann eine BMW typische Leistungscharakteristik und Dosierbarkeit."

Um eine Idee zu entwickeln, wie er das meint, sollten Sie sich einmal die vielfältigen, abhängig interagierenden Regelkreise vorstellen, die zur Steuerung von Rotor und Stator über alle möglichen Betriebszustände genauso perfekt ineinandergreifen müssen wie die Zahnräder im Getriebe. Wenn wir an die Software denken, zeigt das: Ein Auto ist ein Gesamtsystem. Es kommt auf das Paket an. Hier gibt es mittlerweile reichlich Auswahl. Die stärkste Variante des SSM steckt derzeit im BMW iX M60. Ich bin allerdings besonders gespannt auf den i4 eDrive35, den wir dieses Jahr ausgiebig testen wollen. Im erweiterten Gesamtpaket des Systems "BMW-Fahrzeug mit Hausbank" könnte der besonders interessant für den Einsatz in der Flotte werden.

(cgl)