"Eingereiht in eine Galerie großer Vorfahren"

Markante Designlinien des Exterieurs, eine doppelt so große Karosseriesteifigkeit wie der Vorgänger Z3 und eine elektromechanische Servolenkung – das sind die wichtigsten Highlights des Z4 Roadsters. Die ATZ sprach mit BMW Entwicklungschef Burkhard Göschel über die Entwicklung des Z4.

Welche Ziele standen bei der Entwicklung des Z4 im Vordergrund?
Die BMW Group hat in der Vergangenheit immer wieder markante Roadster auf die Straße gebracht. Egal, ob 328, 507, Z1 oder Z3 – bei dem ich seinerzeit Projektleiter war –, alle Modelle dieser Fahrzeugart wurden Klassiker. Die Zielvorgabe war deshalb klar: Der Z4 sollte sich in diese Galerie großer Vorfahren einreihen. Handling und Dynamik sollten ebenso bestechen wie die wahrgenommene Wertigkeit und Qualität ohne Schwächen, die die Freude am Fahren trüben.

Bei der Innenraumgestaltung wurde das Simulationsmodell RAMSIS eingesetzt. Welchen Einfluss hatte es auf die Gestaltung des Fahrerplatzes?
Der Einfluss des Ergonomieprogramms war ernorm. Mit RAMSIS konnte die Erreichbarkeit sämtlicher Schalter und Instrumente der A-Säule optimal abgesichert werden. Bedenken Sie, dass bei der Gestaltung des Innenraums an viele Komponenten gedacht werden muss: die Kopffreiheiten, die Sitzposition, das Sitzverstellfeld. Alles unter der Vorraussetzung, dass alle Instrumente, Schalter sowie das Fußhebelwerk aus jeder Position optimal erreichbar sind. Da war RAMSIS schon eine große Hilfe.

Mit welchen Maßnahmen konnte die hohe Torsionssteifigkeit erreicht werden?
Der Z4 wurde von Grund auf als Roadster konstruiert. Das hat deutlich spürbare Vorteile: Mit einer Torsionssteifigkeit von 14.500 Nm/Grad übertrifft er den Z3 (5.600 Nm/Grad) um mehr als das Doppelte. Eine derart hohe Karosseriesteifigkeit wurde im Cabrio- und Roadstersegment bisher noch nie erreicht. Der Zielkonflikt zwischen limousinenähnlichem Schwingungskomfort und dynamischer, sportlicher Fahrwerksabstimmung wird damit brillant gelöst. Das bedeutet weniger Verwindung und ein noch intensiveres Fahrgefühl. Die Rohkarosserie des Z4 weist ein Trägerkonzept mit Y-Struktur auf, bei der die Motorträger sich vor der Stirnwand in je einen Schweller- und Tunnel-Ast aufteilen. Für die hohe Torsionssteifigkeit sorgen zusätzlich Versteifungsstreben und Schubfelder im Unterbodenbereich, an den Federbeindomen und im Windlauf. Der Z4 benötigt deshalb keinerlei zusätzliche Maßnahmen wie etwa Schwingungstilger.

Welche Fortschritte konnten bei der Konstruktion des Verdecks erzielt werden?
Der BMW Z4 verfügt über eine besondere Verdeckfaltung – sie benötigt einerseits sehr wenig Platz, andererseits kann der vorderste Verdeckteil wie ein Deckel über den Stoff gelegt und bündig mit der Karosserie verriegelt werden. Der Z4 benötigt deshalb keine Persenning; zudem ist das Windgeräuscheniveau sehr niedrig. Das manuell zu öffnende Verdeck wird am Windlauf über einen Zentralverschluss verriegelt und lässt sich leicht einhändig öffnen und schließen. Das Gestell aus Magnesium- und Aluminiumteilen spart Gewicht und gewährleistet zudem eine gute Crashsicherheit. Die Heckscheibe besteht aus kratzfestem Mineralglas und ist beheizbar. Auf Wunsch ist der Z4 als weltweit einziger Roadster mit einem vollautomatischen Verdeck lieferbar. Ein Knopfdruck genügt, und der komplette Öffnungsvorgang läuft innerhalb von weniger als zehn Sekunden elektromechanisch ab; eine Elektrohydraulik übernimmt das Zusammenfalten des Verdecks und seine Arretierung. Das Ganze funktioniert natürlich genauso in umgekehrter Richtung beim Schließen des Verdecks.
Innengeräusch und Klimakomfort sind durch gezielte Optimierung und einen zusätzlichen Innenhimmel gegenüber dem Basisverdeck nochmals verbessert. Ein Windschott-System verbessert auf Wunsch die Zugfreiheit. Es besteht aus zwei Scheiben, die permanent in die Öffnung der beiden Überrollbügel montiert werden, und einem in einen Rahmen gespannten Netz zwischen den Überrollbügeln. Wird das Netz nicht benutzt, kann es in einer speziellen Halterung im Kofferraum verstaut werden. Ab Herbst 2003 wird es als Sonderzubehör auch ein Hardtop geben. Eine Besonderheit des festen Dachs ist der durchströmte Spoiler im hinteren Dachbereich, der den Abtrieb verstärkt und damit die Fahreigenschaften nochmals verbessert.

Im Z4 kommt erstmals eine elektromechanische Servolenkung zum Einsatz. Worin liegen ihre Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Systemen?
Der Z4 ist der erste BMW mit elektrischer statt hydraulischer Servolenkung, die hervorragend zur dynamischen, agilen Abstimmung des Fahrzeugs passt. Die Electric Power Steering, kurz EPS, besitzt an der Lenksäule einen Elektromotor und ein Schneckenradgetriebe zur Lenkkraftunterstützung. Die Lenkkräfte werden über die Lenkzwischenwelle an ein mechanisches Lenkgetriebe weitergeleitet, das über Spurstangen den Lenkeinschlag bewirkt. Da die Lenkungsabstimmung somit über Software erfolgen kann, erlaubt die EPS eine sehr hohe Flexibilität in der Lenkcharakteristik, die optimale Abstimmung zwischen Lenkungsdämpfung und Fahrbahnrückmeldung sowie geringe Bedienkräfte bei langsamer Fahrt und beim Rangieren. Dazu kommt eine sehr gute Zentrierung, also Rücklauf des Lenkrads nach dem Durchfahren einer Kurve, ganz ohne störende Stöße und Vibrationen. Wird bei der Sonderausstattung Fahr Dynamic Control – Kürzel FDC – per Tastendruck der Sportmodus eingeschaltet, reduziert sich gleichzeitig die Lenkkraftunterstützung, das Fahrgefühl wird nochmals direkter. Im Gegensatz zur klassischen Hydrolenkung ist bei der EPS kein Energieaufwand bei Geradeausfahrt ohne Lenkbewegungen notwendig. Das ergibt eine Kraftstoffersparnis von bis zu einem Liter auf 400 Kilometer.

Für den Z4 werden leistungsstarke Ottomotoren mit 2,5 und 3,0 l Hubraum angeboten. Ist auch ein kleinerer Motor geplant und was halten Sie von der Aufladung?
Für den Z4 wollen wir uns so viele wie mögliche Optionen offen lassen. Wer weiß, was in der Zukunft noch so alles an Motoren – auch für dieses Auto – kommt. Egal ob als Vier- oder Sechszylinder-Variante – Aufladung ist bei unseren Motorenentwicklern immer ein Thema, denn grundsätzlich denken wir über alle Motorenformen nach. Momentan favorisieren wir aber hochdrehende Saugmotoren wegen ihrer sehr guten Spontaneität und Verbrauchseffizienz.

Welche Verbesserungen konnten bei der Aerodynamik erreicht werden?
Bereits in der Konzeptphase für den Z4 war eine hervorragende Aerodynamik eines der wesentlichen Ziele bei der Gestaltung des Zweisitzers. Durch intensive Detailoptimierung wurde eine Grundform entwickelt, die alle Zielwerte erfüllt. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Realisierung niedriger Auftriebswerte an Vorder- und Hinterachse gelegt, um sowohl ein ausgewogenes als auch sportliches Fahrverhalten zu ermöglichen.
Gleichzeitig achteten die Entwickler auch auf eine ausgewogene Abstimmung mit Blick auf Zugluft beim Offenfahren. Durch eine aufwändige Abstimmung im BMW Windkanal ist es gelungen, auch bei höheren Geschwindigkeiten einen hervorragenden Offenfahrkomfort – leise und zugarm – zu bieten. Eine weitere Verbesserung ist durch das neuartige, hochwertige Windschott gegeben, das über zusätzliche Einsätze in den Überrollbügeln verfügt. Als Sonderzubehör ist darüber hinaus ein Aerodynamikpaket lieferbar, das durch seine spezielle Abstimmung die Fahreigenschaften nochmals verbessert und den Auftritt weiter verstärkt.

Welche Rolle spielten virtuelle Tools, und wie schätzen Sie den virtuellen Produktentstehungsprozess bei BMW ein?
Virtuelle Tools spielen bei allen Produkten der BMW Group eine wichtige Rolle, da wir anhand des Virtual-Car-Prozesses unsere Innovationen schneller und preisgünstiger zum Kunden bringen können. Außerdem nehmen wir die Technologieführerschaft für uns in Anspruch. Und wer diesen Anspruch hat, braucht nun mal kurze Entwicklungszeiten, denn dadurch wird der Vorsprung erst möglich. Deshalb bauen wir unsere Produkte mit Hardware, wo nötig, und Software, wo möglich.

Herr Dr. Göschel, wir danken Ihnen für das Gespräch.

Zur Person:
Burkhard Göschel wurde 1945 in Ranis, Thüringen, geboren. Von 1965 bis 1970 studierte er an der TU München Maschinenbau und schloss dort als Dipl.-Ing. ab. Der Beschäftigung am Institut für Motorenbau in München folgte 1976 die Promotion an der TU Stuttgart. Nach einem Jahr bei der damaligen Daimler-Benz AG trat er 1978 in die BMW AG ein. Dort war er von 1989 bis 1992 Leiter Entwicklung Motorrad, danach ein Jahr lang Projektleiter Roadster und von 1993 bis 1999 Leiter Baureihe Sondermodelle. Von 1999 bis 2000 leitete Göschel die Entwicklung Gesamtfahrzeug und wurde im März 2000 Vorstandsmitglied der BMW AG, Entwicklung.

Autor(en): Wolfgang Siebenpfeiffer

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