Elektromobilität

ID-Chassis: E-Mobilität für einen Konzern

| Autor / Redakteur: Claus-Peter Köth / Thomas Günnel

Volkswagen zeigte Mitte September in Dresden erstmals das Chassis seiner neuen Elektromodellfamilie ID. Es ist von Beginn an konsequent auf E-Antriebe ausgelegt.
Volkswagen zeigte Mitte September in Dresden erstmals das Chassis seiner neuen Elektromodellfamilie ID. Es ist von Beginn an konsequent auf E-Antriebe ausgelegt. (Bild: Volkswagen)

Der Schleier ist gelüftet: Volkswagen zeigte Mitte September in Dresden erstmals das Chassis seiner neuen Elektromodellfamilie „ID“ – und gewährte tiefe Einblicke in seine Plattform-Strategie für Elektroautos.

Der dem ID-Chassis zugrundeliegende Modulare E-Antriebs-Baukasten (MEB) ist ein Alleinstellungsmerkmal von Volkswagen – und verdeutlicht, dass der Automobilhersteller den Weg in die Elektromobilität konsequent einschlagen will. Anders als bisher marktüblich ist das ID-Chassis keine nachträglich modifizierte Plattform für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, sondern von Beginn an auf E-Antriebe ausgelegt. Zudem sind Design und Fahrzeugkonzept flexibler als bislang – das Spektrum reicht vom Kompaktauto bis zu SUV und Van.

„Der ID ist ein Meilenstein der technologischen Entwicklung. Er wird das erste voll vernetzte und voll alltagstaugliche Elektroauto, das sich Millionen von Menschen leisten können“, sagte Christian Senger, Leiter der Volkswagen Baureihe e-Mobility, zum Start der Kampagne „Electric for all“ – frei nach dem Motto: Elektroautos für Millionen von Menschen und nicht nur für Millionäre.

Geringere Herstellkosten

Die ID-Generation soll mit Reichweiten punkten, die etwa auf dem Level heutiger Fahrzeuge mit Ottomotor liegen. Als erstes Modell wird Ende 2019/Anfang 2020 der ID auf den Markt kommen – ein viertüriger, vollvernetzter Kompaktwagen. Seine Herstellkosten sollen gegenüber dem heutigen E-Golf um bis zu 35 Prozent sinken und dann etwa im Bereich des Golf Diesel liegen. Gefertigt wird das Fahrzeug im VW-Werk Zwickau, das der Konzern mit 1,2 Milliarden Euro Investitionsvolumen zum ersten reinen MEB-Werk umbaut.

Ebenfalls noch 2020 soll ein Zero-Emission-Sport-Utility-Vehicle im Stile der Studie I.D. Crozz durchstarten. Das Conceptcar I.D. Buzz zeigt indes den Weg für einen Zero-Emission-Van von Volkswagen, der mit seinem Design der DNA des legendären Bulli folgt und 2022 als Serienversion auf den Markt kommen wird. Ein Fenster in die Zukunft der Limousinen eröffnet der I.D. Vizzion, der auch für 2022 erwartet wird.

„Wir werden das E-Auto populär machen und möglichst viele Menschen dafür begeistern“, kommentierte VW-E-Mobilitäts-Vorstand Thomas Ulbrich. Und: „Mit dem Modularen E-Antriebs-Baukasten schöpfen wir die Möglichkeiten des E-Autos optimal aus und schaffen zugleich riesige Skaleneffekte. Alleine in der ersten Welle werden rund zehn Millionen Konzernfahrzeuge auf dieser Plattform basieren.“ Ulbrich sieht den MEB als wirtschaftliches und technologisches Rückgrat für das Elektroauto für Alle.

Bis zu 550 Kilometer Reichweite

Das Interieur des ID soll in der Dimension und in der Variabilität bekannte Klassengrenzen außer Kraft setzen. Fahrer und Passagiere sollen einen Platzkomfort erleben, der mit der nächsthöheren Fahrzeugklasse vergleichbar ist. Möglich wird das durch den langen Radstand und die daraus resultierenden kurzen Überhänge: Kein Verbrennungsmotor beansprucht seinen Platz und die Achsen können deshalb weit nach außen versetzt werden. Im ID-Chassis zu sehen sind unter anderem der in die Hinterachse integrierte E-Motor samt Getriebe und die platzsparend im Wagenboden eingebaute Batterie.

So erreicht Volkswagen nach eigenen Angaben eine optimale Gewichtsverteilung für volle Fahrdynamik und spendiert den Insassen gleichzeitig eine hohe Sitzposition. Die Kraftübertragung vom Motor an die Hinterachse erfolgt über das 1-Gang-Getriebe. Das für jedes ID-Modell skalierbare Reichweitenspektrum nach WLTP-Standard liegt bei 330 bis 550 Kilometer bei einer Batteriekapazität zwischen 50 und 90 kWh.

Eigenes Betriebssystem

Mit dem MEB werden klassenübergreifend auch neue Assistenz-, Komfort-, Infotainment-, Bedien- und Anzeigesysteme zum Einsatz kommen. Etwa das in der I.D.-Studie bereits vorgestellte Augmented Reality-Head-up-Display; es projiziert die optischen Hinweise des Navigationssystems in den virtuellen Raum vor dem Fahrzeug. Ohne die neue Plattform ließe sich diese Technologie nicht unterbringen.

Um die vielfältigen Funktionen an Bord der ID-Modelle zu steuern, hat Volkswagen die komplett neue End-to-End-Elektronik-Architektur, kurz „E3“, und das ebenfalls neue Betriebssystem „vw.OS“ entwickelt (OS = operating system). Durch die neue „E3“-Architektur verschmelzen die heute bekannten Steuergeräte zu einer deutlich leistungsfähigeren, zentralen Rechnerebene. Sie ermöglicht über den Lebenszyklus der Fahrzeuge Updates und Upgrades der Systeme via Cloud.

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Gemeinsam zur Ladeinfrastruktur

Des Weiteren geht Volkswagen auch in Sachen Ladeinfrastruktur in die Offensive. Ein wichtiger Baustein ist dabei das Joint Venture Ionity. In Kooperation mit BMW, Daimler und Ford arbeitet VW via Ionity daran, ein zuverlässiges Netz von starken Schnellladestationen entlang der europäischen Fernstraßen aufzubauen. Bis 2020 sollen 400 solcher Stationen als „Tankstellen der Zukunft“ im Betrieb sein. Die Batterien der ID-Modelle werden an diesen Ladepunkten mit einer Leistung von bis zu 125 kW Strom in nur 30 Minuten von Null auf 80 Prozent geladen. Insgesamt dürften laut VW rund 25 Prozent der Ladevorgänge unterwegs an öffentlichen Schnellladestationen und rund fünf Prozent entlang der Schnellstraßen erfolgen.

Außerdem will Volkswagen ein modular aufgebautes Programm an Wallboxen anbieten, die zuhause im Carport respektive in der Garage oder an den Parkplätzen von Unternehmen montiert werden können. Während der Wagen über das normale 230V-Netz mit 2,3 kW geladen wird, arbeitet die Wallbox für ID und Co. mit Ladeleistungen von bis zu 11 kW (AC). Geplant sind zudem Wallboxen, die mit bis zu 22 kW (DC) und bi-direktional arbeiten – also auch wieder Energie in das Netz einspeisen können. In Dresden wurde ein Design-Prototyp der „Volks-Wallbox“ gezeigt, die in der Basisversion rund 300 Euro kosten soll, ohne Installation.

Die Batterie im Detail

Das Herzstück eines Elektroautos ist die Batterie. Die MEB-Batterien sind wie folgt aufgebaut: Die unterste Ebene bildet ein solider Auffahrschutz. Darüber angeordnet ist das Aluminium-Batteriegehäuse mit einem Crashrahmen, der integrierten Batteriekühlung und einer Anschlussbox für das Hochvolt- und Niedervolt-Bordnetz (AC, DC und 12V). In das Batteriegehäuse eingesetzt werden die neu entwickelten MEB-Zellmodule, die aus einzelnen Batteriezellen bestehen.

Die Zell-Controller (CMCe) – Steuergeräte für die Überwachung der Zellen (Spannung, Ströme und Temperatur) und das Zell-Balancing (Sicherstellen gleicher Belastung der Zellen im täglichen Betrieb) – sind im Gehäuselängsträger der Batterie eingebaut. Im hinteren Teil des Batteriesystems ist als weiteres Steuergerät die Batterieelektronik (BMCe) integriert. Über sogenannte Zellmodulverbinder werden die Zellmodule miteinander vernetzt; Messleitungen kommunizieren indes mit der Batterieelektronik. Geschlossen wird das Batteriegehäuse nach oben hin mit einem Deckel, der zur eventuellen Wartung leicht entfernt werden kann.

Da als Zelltypen sowohl die Bauform „Pouch“ als auch „Prismatisch“ eingesetzt werden können, spricht Volkswagen von einer hohen Flexibilität in der Zusammenarbeit mit den Zelllieferanten. Die Zellkontingente für die erste Welle der ID-Familie sind bei LG Chem und Samsung bis 2026 abgesichert.

Über eine maximale Packungsdichte innerhalb der Zellmodule erreiche man die höchste Energiedichte. Sie wird in kommenden Jahren weiter steigen. Zudem könnte es in der zweiten Hälfte des nächsten Jahrzehnts mit dem Einsatz von Feststoffzellen einen weiteren Durchbruch geben.

Hohe Eigenfertigung

An der Entwicklung und Produktion der ersten Elektroautos auf MEB-Basis sind die meisten Volkswagen-Standorte in Deutschland beteiligt, darunter die Komponenten-Werke in Braunschweig, Salzgitter und Kassel. An diesen drei Standorten investiert der OEM 1,3 Milliarden von insgesamt sechs Milliarden Euro in die Elektromobilität. Entwickelt wird der ID von der Baureihe E-Mobility und der Forschung und Entwicklung im Stammwerk Wolfsburg. Hier wird er derzeit auch als Vorserienmodell in der Pilothalle gebaut und auf dem Prüfgelände Ehra-Lessien ausgiebig getestet.

Die Serienmodelle der ID-Familie werden von Volkswagen in Sachsen gebaut. Zwickau wird mit über eine Milliarde Euro Investitionsvolumen zum ersten reinen MEB-Werk und zum größten Kompetenzzentrum für Elektromobilität in Europa umgebaut. Bis zum Frühjahr 2022 sollen in Zwickau rund 1.500 E-Autos am Tag vom Band rollen – heute sind es täglich lediglich 350 Fahrzeuge. Bereits seit April 2017 wird der neue VW E-Golf in der Gläsernen Manufaktur Dresden gebaut. Sie entwickelt sich zum „Center of Future Mobility“. Kunden und Besucher erfahren in einer interaktiven Erlebniswelt für Elektromobilität und Digitalisierung mehr über die Zukunft der Mobilität.

Werksausbau in Braunschweig

In Braunschweig wird mit dem Batteriesystem das Herz des ID gefertigt. Der Traditionsstandort baut heute bereits die Batterien für den E-up!, den E-Golf sowie den Plug-in-Hybrid Passat GTE. Braunschweig ist der Batterie- und Packaging-Spezialist und verfügt über umfangreiches Know-how bei der Leistungselektronik, der Klimatisierung und dem Software-Management. Das Werk wird derzeit ausgebaut, um künftig bis zu eine halbe Million Batteriesysteme jährlich zu fertigen.

Das Werk Salzgitter startet in diesem Jahr die Vorserienfertigung von Rotor und Stator für den MEB. Im Center of Excellence Batterie (CoE) wird Entwicklungs- und Fertigungskompetenz für Batteriezellen-und Batteriemodulfertigung aufgebaut. Dazu gehört aktuell eine Laborlinie und danach die Pilotfertigung zum Aufbau von Produktions-Know-how. Das Werk in Kassel schließlich ist seit vielen Jahren Kompetenzzentrum für elektrische Antriebe. Die Produktion des komplett neuen MEB-Antriebs startet zum Ende dieses Jahres.

Basis für viele Konzernmarken

Alles in allem bildet der Modulare E-Antriebs-Baukasten aber nicht nur die technische Matrix für alle ID-Modelle von Volkswagen, sondern auch für viele E-Autos der Konzernmarken Audi, Seat, Škoda und Volkswagen Nutzfahrzeuge. „Der Elektro-Baukasten MEB ist das wohl wichtigste Projekt in der Geschichte von Volkswagen, ähnlich wie der Übergang vom Käfer zum Golf. Bis Ende 2022 starten wir weltweit die Produktion von 27 MEB-Fahrzeugen für vier Konzernmarken, die Bandbreite reicht vom Kompaktauto bis zum Lifestyle-Bulli. Das ist in dieser Form einmalig“, resümiert Ulbrich.

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