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BMW entdeckt das Baukastenprinzip. Künftig sollen alle Drei-, Vier- und Sechszylindermotoren zu 60 Prozent aus Gleichteilen bestehen. Das spart Kosten und könnte langfristig Kooperationen überflüssig machen.
Lego, Fischertechnik und Co. sind eigentlich sehr ökonomische Spielzeuge: Aus einer begrenzten Anzahl von Bauteilen können Kinder eine theoretisch unbegrenzte Anzahl von Objekten basteln.
Was bei kleinen Tüftlern funktioniert, kommt auch bei ausgewachsenen Ingenieuren an. Für seine künftige Reihenmotorenfamilie hat BMW ein neues Baukastensystem entworfen. Das erste Familienmitglied könnte in drei bis vier Jahren in Serie gehen.
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Das System gilt sowohl für Otto- als auch für Dieselmotoren, für quer und längs eingebaute Maschinen und für Drei-, Vier- sowie Sechszylinder.
Entwickelt und gefertigt werden die Aggregate bei BMW, die Münchner investieren dazu nach eigenen Angaben bis 2012 mehr als 300 Millionen Euro in die Produktionsstandorte München und Steyr.
Nur die V-Motoren, bei BMW also die Acht- und Zwölfzylinder, sind nicht Teil des Baukastens und werden auch weiterhin eine Sonderrolle spielen.
Im Bild: BMWs Motorenfamilien-Konzept
Quelle: BMW
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Für kleine Fahrzeuge sieht BMW in Zukunft Frontantrieb und quer eingebaute Motoren vor, damit dürfte auch die nächsten Generationen des 1ers ausgerüstet sein. Bei mittleren und großen Fahrzeugen bleibt es beim Längseinbau mit Hinterrad- beziehungsweise Allradantrieb.
"Insgesamt reduzieren wir die Varianten des Motoreinbaus im Fahrzeug um 50 Prozent", sagt Harald Unger, Entwicklungschef für Reihenmotoren bei BMW (im Bild).
Die neue Motorenfamilie sieht pro Zylinder (im Bild links) mit 500 Kubikzentimetern Hubraum eine Leistung von 30 bis 50 kW bei Benzinern und von 20 bis 40 kW bei Dieselaggregaten vor.
Quelle: BMW
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Alle Motoren des Baukastens haben Turboaufladung - der klassische Saugmotor dürfte also beim einstigen Turbo-Hasser BMW nicht mehr lange auf Erden weilen - und viele identische Standardelemente.
Dazu zählt unter anderem das Kurbelgehäuse mit einer identischen Schraubenanordnung, auf dem sich dann für Diesel- und Benzinmotoren verschiedene Zylinderköpfe montieren lassen.
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Auch der Steuerungstrieb besteht aus Gleichteilen. Das Konzept der Ausgleichswellen ist bei allen Drei- und Vierzylindern identisch. Schnittstellen für Kabel und Leitungen befinden sich immer an der gleichen Position.
"Unser Ziel sind bis zu 60 Prozent Gleichteile bei den Drei-, Vier- und Sechszylindern", so Harald Unger. Aus den Standardmotoren lassen sich später auch High-Performance-Derivate ableiten - denkbar sind also aufgebretzelte Vier- und Sechszylinder für künftige kleine M-Modelle.
Im Bild: die BMW-Motorkomponente VANOS - variable Nockenwellensteuerung
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Das Baukastenprinzip bietet diverse Vorteile. So lassen sich zum Beispiel verschiedene Motoren auf derselben Produktionslinie montieren. Damit kann man flexibel auf Schwankungen reagieren, wenn etwa mehr Diesel- oder mehr Benzinmotoren produziert werden müssen.
"Der Arbeiter am Band muss theoretisch gar nicht mehr wissen, ob er einen Diesel- oder Benzinmotor montiert. Er schraubt einfach immer die gleichen Leitungen an die gleiche Stelle", sagt Entwicklungschef Unger.
Im Bild: aktueller BMW-Motor
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Ähnliches gilt für die entstehenden Elektroantriebe, die BMW schon demnächst für seine i-Familie und alle Hybriden braucht - bis auf die Speicherzelle, die die Firma Limotive zuliefert (ein Joint Venture von Samsung und Bosch), entwickelt BMW alles selbst.
Möglichst viele normierte Gleichteile sollen auch in diesem Bereich die Kosten senken.
Im Bild: BMW-Elektroantrieb
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Der wesentlichste Vorteil des Baukasten-Prinzips ist natürlich die Kostenersparnis. Je größer die Stückzahl, die ein Hersteller beim Zulieferer einkauft, desto geringer wird schließlich der Einzelpreis pro Komponente.
Durch die vielen Gleichteile könne man von jedem Bauteil ein rund dreifaches Volumen einkaufen, rechnet Unger vor: "Da stoßen wir in Bereiche vor, die bisher nur ...
Im Bild: BMW-Motor
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... Massenherstellern vorbehalten waren. Wir wollen auf eine so hohe Stückzahl kommen, dass eine Kooperation mit anderen Motorenherstellern nicht mehr unbedingt notwendig ist", so der Entwicklungschef.
Für den Autokäufer könnte am Schluss ein niedrigerer Preis oder zumindest eine bessere Ausstattung zum gleichen Preis herausspringen.
Im Bild: aktueller BMW-Motor
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Das Baukastenprinzip ist ein Trend im Automobilbau. Nicht nur bei BMW, auch bei Fiat will man die Motorenproduktion günstiger und flexibler machen.
Der TwinAir für den Fiat 500 war der erste einer ganzen Zweizylinder-Motorenfamilie, die Fiat nach und nach ins Programm nehmen will. Sie soll mittelfristig das Leistungsspektrum zwischen 65 bis 105 PS abdecken und mit bis zu 30 Prozent geringerem Verbrauch als vergleichbare Vierzylinder aufwarten.
Der zentrale Baustein ist ein Basiszylinder mit 450 Kubikzentimetern Hubraum. Daraus können dann auch Vier-, Sechs- oder sogar Achtzylindermotoren entstehen.