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Technik  Technik: BMW setzt auf Karbonfaser

Schwarzes Gold



Das Risiko, das BMW derzeit fährt, ist groß. Die Bayern setzen nicht nur auf Leichtbau, sondern haben diesen nahezu unzertrennlich mit dem Elektroantrieb und der Submarke BMW i verknüpft.

 
 Karbonfaser bei BMW
  
 Karbonfaser bei BMW  - Foto: Hersteller  Karbonfaser bei BMW - Foto: Hersteller  Karbonfaser bei BMW - Foto: Hersteller  Karbonfaser bei BMW - Foto: Hersteller  Karbonfaser bei BMW - Foto: Hersteller  Karbonfaser bei BMW - Foto: Hersteller

Die Elektrowelle droht zum Kurzschluss zu werden. Die Handvoll stromernder Fahrzeuge steht wie Blei in den Schauräumen der Händler und längst rudern einige Hersteller mit ihren E-Projekten heftig zurück. Für BMW ist es dafür zu spät. Mit BMW i wurde eine eigene Submarke kreiert, die im Wesentlichen für zwei Komponenten steht: Elektro- und Hybridmotoren sowie Karbonfaserkarosserien. Beides teure Spielwiesen für blau-weiße Ingenieure.

Auch intern ist das Projekt BMW i nicht ohne Gegenwind. Doch man kann nicht wieder zurück. Los gehen soll es im kommenden Herbst mit dem BMW i3, einem kompakten Citymobil für vier Personen. Im Frühjahr 2014 folgt der Hybrid-Supersportler i8. Das coole Äußere soll die beiden i-Modelle zu iPods auf Rädern werden lassen. Auf der Los Angeles Auto Show wurde mit dem i3 Concept Coupé bereits ein erstes Derivat gezeigt. Das Design kam sehr positiv an. Trotzdem ist die Unsicherheit, was das ehemalige "project-i" angeht, im BMW-Vierzylinder am Münchner Petuelring in diesem Winter groß.

Der BMW i3 besteht aus einem Live- und einem Drive-Modul. Während das Drive-Modul in einem Alurahmen der Bodengruppe den kompletten Antrieb mit Akkus und Elektromotor für die Hinterachse beinhaltet, besteht die Karosserie aus hochfester Karbonfaser. Ehe die im BMW-Werk Leipzig zu dem schmucken Cityflitzer wird, hat sie eine wahre Weltreise hinter sich. Das Grundmaterial Pre-Curser geht per Schiff aus Japan an die Nordwestküste der USA, wo es über Seattle zum SGL-Werk nach Moses Lake im Bundesstaat Washington gebracht wird.

Die 21.000-Einwohner-Stadt Moses Lake hat nicht viel Interessantes zu bieten. Stuntman-Legende Evel Knievel lebte hier ein paar Jahre und es gibt es großes Flugfeld von Boeing - das war es. Jetzt gibt es seit mehr als einem Jahr SGL.

Der Grund für die hochmoderne Produktionsstätte liegt in den Energiekosten. Um das Rohmaterial zu den Kohlefaserfäden zu brennen, ist ein gigantischer Energieaufwand nötig: rund 30 Mal mehr als beim Rest der Fertigungskette. Diese Energie holt sich SGL aus zwei gigantischen Staudämmen des Columbia River im Norden des Bundesstaates. So reduzieren sich die Energiekosten auf bis zu ein Siebtel. "Hier zahlen wir drei US-Cent für eine Kilowattstunde, während man uns in Wackersdorf 15 Euro-Cent in Rechnung stellt", sagt Werksleiter Jörg Pohlmann.

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30 Prozent leichter
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Die erste Produktionslinie arbeitet bereits auf Hochtouren, eine zweite wird gerade erstellt. Das BMW-Unternehmen SGL Karbon verarbeitet nach eigenen Angaben künftig zehn Prozent der weltweiten Karbonfaserkapazitäten. Während bei der Fahrzeugproduktion jährlich 1,5 Billionen Tonnen Stahl verbaut werden, sind es aktuell gerade mal 4.000 Tonnen Karbon.

Pohlmann: "Die Kohlefaser ist 30 Prozent leichter als Alu und 50 Prozent leichter als Stahl. Normal gibt es Fäden mit 3.000 bis 6000 Fasern. Bei uns sind es 50.000 und wir arbeiten mit Gelegen statt Webstrukturen." Dadurch sollen die BMW-Modelle i3 und i8 leicht und hochfest sein.

Während bei einem BMW X5 zum Beispiel 800 Roboter 350 Teile zusammenfügen, sind es beim Drive-Modul des BMW i3 gerade einmal 30 Teile, die miteinander verklebt werden. Jeder schwarze Faden selbst ist zehnmal dünner als ein menschliches Haar.

Ein Problem bleiben die Kosten. "Wir wollen in den nächsten Jahren an die Produktionskosten von Aluminium herankommen", sagt BMW-i-Entwicklungsleiter Ulrich Kranz: "Und zwar nicht 2025, sondern in den nächsten Jahren." Es geht um jedes Gramm Gewichtseinsparung. Denn gerade bei Elektroautos wie dem BMW i3, der im Herbst 2013 auf den Markt kommt, kann der Akku dann kleiner, leichter und günstiger sein.

Die Reiserei des Materials um die ganze Welt lohnt sich. "Der CO2-Anteil der Logistik an der Gesamtproduktion liegt unter einem Prozent", unterstreicht Pohlmann, dass es keine Energieverschwendung sein die einzelnen Produktionsteile über Japan, USA und Europa zu verteilen.

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Gigantischer Aufwand
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In der Produktionshalle von SGL selbst erinnert nichts an eine Autoproduktion. Aus der weißen Legeware Pre-Curser, der in Kartons aus Japan nach Moses Lake kam, wird in mehreren Großöfen, jeder 15 Meter lang, neun Meter hoch und 80 Tonnen schwer, die Karbonfaser gebrannt - hoch fest und extrem beanspruchbar. Die Halle selbst erinnert mehr an die Symbiose aus Großbäckerei, Walzwerk und Spinnerei.

Und genau genommen ist die Karbonfaserproduktion bei SGL genau das. Am Ende der rund 400 Meter langen Halle kommen schwarze Fäden heraus, die auf Spulen aufgerollt und abtransportiert werden. Jede Spule trägt 2,7 Kilometer hochfester Karbonfaser auf sich und ist neun Kilogramm schwer.

Von Moses Lake aus geht es per Lastwagen und Schiff zum SGL-Werk nach Wackersdorf. Dort findet die Weiterverarbeitung der Fasern zu Matten statt. Mit Zwischenstation Landshut, wo unter dem Zusatz von Harzen feste Elemente entstehen, geht es letztlich nach Landshut und Leipzig, wo das Elektromodell BMW i3 und der Hybridsportler i8 mit der Fusion aus Life- und Drive-Modul dann produziert werden.

Der Aufwand in Sachen Kosten und Entwicklung ist gigantisch. Jetzt müssen nur noch BMW i3 und i8 einschlagen. Technisch sind beide ein Sprung in die Zukunft. Die Karbonfaser macht es möglich. Bleibt die Frage, ob das auch der Kunde zu schätzen weiß. Der Basispreis für den elektrischen BMW i3 liegt mit knapp 40.000 Euro inkl. Reichweitenverlängerer auf dem Niveau eines BMW 520d. Günstig war High-Tech noch nie.

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Fotos: Hersteller
Ort: Moses Lake

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