"Eine spezifische Belastung wie in der Formel 1"

Beim neuen BMW M3 kommt das so genannte Hochdrehzahl-Konzept zum Einsatz - Kein
Serien-Sechszylinder erreicht höhere Drehzahlen

München. M Automobile, deren technische Wurzeln aus dem Motorsport stammen,
sind bekannt dafür, dass sie von hoch drehenden Saugmotoren angetrieben
werden. Diese Philosophie führt BMW M mit dem neuen M3 konsequent weiter fort,
Hochdrehzahlkonzept heißt das aktuelle Stichwort.

Bevor der neue M3 im Herbst auf den Markt kommt, erklärt Gerhard Richter,
Entwicklungschef von BMW M, was es damit auf sich hat.

?: Was hohe Drehzahlen sind, kann sich jeder Autofahrer vorstellen. Aber was
verbirgt sich hinter einem Konzept, das auf hohen Touren basiert?

Richter: Für uns ist dieses Konzept das intelligenteste Mittel, hohe Leistungen
aus kompakten Motoren zu erzeugen. Hohe Drehzahlen kennen wir vor allem aus dem
Motorsport. In aktuellen Formel-1-Triebwerken etwa rotiert die Kurbelwelle bis
zu 18.000 Mal pro Minute, jeder der zehn Kolben legt pro Sekunde rund 25 Meter
Weg zurück! Diese extremen Werte sind notwendig, weil sie in Verbindung mit
einer entsprechenden Getriebeübersetzung für maximale Schubkraft sorgen. Dieses
Prinzip liegt auch unserem M Hochdrehzahlkonzept zugrunde.

?: Wie hoch dreht im Vergleich dazu der neue M3-Motor?

Richter: Unser M3-Sechszylinder-Reihenmotor, ein komplett neues Triebwerk,
dreht immerhin 8.000 Mal pro Minute, so viel schafft kein anderer
vergleichbarer Serienmotor in der Welt. Dieses hohe Drehzahlniveau war noch vor
wenigen Jahren ausschließlich Rennautos vorbehalten.

?: Sie sprachen zu Beginn von Schubkraft, was kann man sich darunter vorstellen?

Richter: Schubkraft ist letztlich die Power, die ein Auto beschleunigt. Sie
ist, einem Gesetz der Physik folgend, immer proportional zur Beschleunigung.
Das heißt: Je höher die Drehzahl eines Motors - natürlich immer in Kombination
mit einer optimalen Übersetzung - desto größer auch die entsprechende
Schubkraft. Das empfindet der Fahrer durch entsprechende Beschleunigung. Hier
spürt er in erster Linie die Kraft, die an den Antriebsrädern seines Autos
anliegt und nicht etwa die PS-Zahl, die im Prospekt steht.

?: Bedeutet das, dass die Motorleistung eines Autos, wie sie auf dem Papier
steht, gar nicht viel über sein wahres Temperament aussagt?

Richter: Richtig. Es gibt ja viele verschiedene Wege, um zu hoher Leistung zu
gelangen. Der eine Hersteller bevorzugt Motoren mit großem Hubraum, aber
geringer Drehzahl. Ein solcher Motor benötigt allerdings viel Platz, ist schwer
und verbraucht normalerweise viel Benzin. Ein anderer Hersteller favorisiert
hingegen kompaktere, höher drehende Motoren - und das ist auch unser Weg bei
BMW M. Unsere Ziele heißen also geringere Baugröße, geringerer Einsatz von
Platz und Material, vor allem aber ein zeitgemäßerer Benzinverbrauch - enorm
wichtig für die Zukunft des sportlichen Automobils.

?: Wäre da nicht ein Turbomotor die richtige Alternative?

Richter: Einige Hersteller verfolgen auch dieses Prinzip. Es bringt aber nach
unserer Erfahrung die gleichen Nachteile mit sich, wie ein hubraumgroßer, aber
niedrig drehender Motor. Vor allem der Praxis-Benzinverbrauch starker
Benzin-Turbomotoren paßt nicht mehr in unsere Zeit, zudem ist die Spontaneität
bei weitem nicht mit jener eines hochdrehenden Saugmotors zu vergleichen.

?: Können Sie Spontaneität übersetzen?

Richter: Kunden, die sich für einen Sportwagen interessieren, legen großen Wert
darauf, dass der Motor eines solchen Autos blitzschnell auf jede noch so kleine
Bewegung des Gaspedals reagiert. Sie lieben es, wenn Befehle ihres rechten
Fußes spontan in Beschleunigung umgesetzt werden, wenn ihr Auto ohne
Verzögerung reagiert. Dabei hilft unser Konzept der hohen Drehzahlen. Zudem
spielen die richtige Übersetzung von Getriebe und Antriebsachse eine bedeutende
Rolle.

?: Wie hat man sich das vorzustellen?

Richter: Das ist ganz einfach, wie beim Radfahren - wenn Sie mit dem
Mountainbike den Berg hoch fahren, schalten Sie irgendwann zurück. Das bedeutet
einerseits, dass Sie jetzt zwar mehr Umdrehungen pro Zeiteinheit treten, aber
Sie sind dafür in der Lage, selbst steilere Steigungen zu fahren. Sie könnten
zwar auch in einem höheren Gang fahren, um einmal den Vergleich zu einem
hubraumgroßen Motor zu schaffen, bräuchten dann aber auch wieder mehr Kraft.
Genau so verhält es sich mit der idealen Übersetzung in einem sportlichen Auto.

?: Inwieweit spielt das Drehmoment eines Motors da noch eine Rolle?

Richter: Grundsätzlich ist ein hohes Drehmoment gut für viel Schubkraft, doch
durch Drehmoment allein sind noch keine sportlichen Fahrleistungen zu
erreichen. Auch das hängt wieder mit der Drehzahl zusammen. Zum Vergleich: Ein
Ackerschlepper, obwohl sein Dieselmotor immerhin 720 Newtonmeter Drehmoment auf
die Kurbelwelle stemmen kann, ist bei gerademal 1400 Umdrehungen pro Minute
kein Beschleunigungswunder. Unser neuer M3 hingegen, obwohl er nur etwa halb so
viel Drehmoment anbietet, dafür aber bei 4900 Umdrehungen pro Minute, ist schon
nach 5,2 Sekunden aus dem Stand auf Tempo 100.
Und ein Formel-1-Bolide, im Drehmoment unserem M Auto ähnlich, beschleunigt
nochmals schneller, weil sein Drehmoment bei sagenhaften 13.500 Umdrehungen pro
Minute anliegt.

?: Entscheidend für hohe Fahrleistungen sind also letztlich das ideale
Zusammenwirken von passender Übersetzung und hoher Drehzahl?

Richter: Genau, denn der Vorteil dieses Hochdrehzahlkonzepts liegt darin, dass
ein Hersteller auch mit relativ klein dimensionierten Motoren, Achs- und
Antriebsteilen ein Maximum an erlebbarer Fahrleistung realisieren kann.
Schließlich, das sollten wir nicht vernachlässigen, spricht der hohe Benzin-
Verbrauch klar gegen großvolumige Motoren. Hier gilt ebenfalls wieder die
Proportion des Verbrauchs zum jeweiligen Hubraum: So liegt ein großvolumiger
V8-Motor im Verbrauch generell höher als ein leistungsgleicher, kompakter
Sechszylinder-Reihenmotor. Außerdem sollten wir die technische Herausforderung
unseres Konzepts nicht unterschätzen, sie ist eine große Motivation für jeden
Motorenbauer.

?: Worin liegt denn diese Herausforderung?

Richter: Die Umsetzung der Hochdrehzahl-Philosophie in einen entsprechenden
Motor ist ein technisch überaus anspruchsvolles Thema. Das kann nicht jeder
umsetzen - wenn das so einfach wäre, würde es jeder Hersteller machen.

?: Können Sie das etwas näher erklären?

Richter: Nun, die physikalischen Belastungen für unseren neuen M3-Motor etwa
sind mit denen in der Formel 1 durchaus vergleichbar, wenn auch auf einem etwas
anderen Level. Was aber bleibt, sind der hohe Anspruch an besondere
Materialien, denn die spezifische Belastung ist hier so hoch wie in der Formel
1. Nur mit dem Unterschied, dass ein Formel-1-Auto nur ein Rennen lang halten
muss, ein BMW M Motor hingegen ein ganzes Autoleben.

?: Wie erreichen Sie dieses Ziel?

Richter: Drei ?Zutaten" sind dafür ganz wichtig: hervorragende Ingenieure mit
guten Ideen, Erfahrung im Umgang mit High-Tech-Materialien, vor allem aber ein
besonderes elektronisches Hochleistungs-Steuergerät. Denn unser anspruchsvolles
Konzept verlangt, dass bei jeder Kurbelwellenumdrehung Millionen von Daten
ermittelt, berechnet und weitergeleitet werden müssen. Deshalb haben wir bei
BMW M dafür auch ein eigenes Steuergerät entwickelt - etwas Vergleichbares gibt
es nirgendwo zu kaufen.

?: Fließen nicht auch Erfahrungen aus der Formel-1-Motorenentwicklung bei BMW
in jeden M Motor mit ein?

Richter: Grundsätzlich findet ein Austausch statt, auch wenn die beiden
Projekte - Formel 1 und neuer M3 - eine ganz unterschiedliche Ausgangsbasis
haben. Doch eines gilt hier wie da: Nur jenes Team ist am Ende vorne, das die
höchsten Drehzahlen realisieren kann!

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