separate Standheizung für den BMW i3 (inkl. CAD-files)

[umali]

Liebe Foristen und Foristinnen,
nach vielen Aufenthalten hier im GE möchte ich Euch heute Details zur umgesetzten Standheizunglösung für den i3 liefern. Zunächst jedoch mein herzlicher Dank an Starmanager, k-siegi, 1lukas1 sowie Fa. Weissenborn aus Leipzig (Hr. Petrich), die mich bei dem Projekt tatkräftig unterstützt haben!

!!! update 14.02.2018 !!!
* komplette Fotosession unten ergänzt (hohe Auflösung)

!!! update 26.02.2018 !!!
* Zusatzinfos zu den Varianten der Halterung ergänzt (ganz unten)

Allgemeines
Da ich noch einen 1.Gen i3 mit 60Ah (no Rex, mit Wärmepumpe (WP)) fahre und die Winterreichweiten doch stark zu wünschen übrig lassen, mir das 94Ah upgrade noch zu teuer ist, habe ich mich lange mit der Thematik einer separaten Standheizung (SH) im BEV beschäftigt.
Auch wenn manche user fossil und BEV kategorisch trennen, so wird der weniger hardcore-BEV-ler feststellen, dass eine derartige SH eine Art "MiniRex" darstellt, welche die 20-40% Reichweitenverringerung im Winterbetrieb weitgehend ausgleicht. Bei uns wird die SH nur im Langstreckenbetrieb verwendet.
Für die Stadtfahrten (ca. 95%) läuft nur das PTC/WP-System. Gleiches gilt für die Vorkonditionierung, welche immer an der EVSE/WB elektrisch erfolgt.
Es werden hier peu a peu noch weitere Einbauhilfen folgen, welche ich wegen Zeitmangel stressfrei nachreichen möchte.

Hinweis:
Es ist ein DIY-Projekt mit teilweise abnahmepflichtigen Bauteilen (Tank). Jeder Nachbauer ist hierfür eigenverantwortlich. Auch die Halterung ist statisch nicht geprüft und die CAD-files stelle ich ohne jegliche Haftung meinerseits zur Verfügung (nicht kommerzielle Nutzung)!

links
Für den interessierten Nutzer sind hier folgende Threads sehr hilfreich:
bmw-i3-batterie-reichweite/frunk-raus-s ... 11795.html
vw-e-up/webasto-standheizung-nachruesten-t21253.html
e-golf-allgemeines/standheizung-nachrue ... egi%20tank
c-zero-i-miev-ion/umruestung-von-e-auf- ... =k%20siegi

Haltevorrichtung i3
Sie ist das Herzstück dieses Projektes.

Im Verlauf des Threads gibt es noch weitere Einbaubilder mit wichtigen Details und Beschriftungen für die Umsetzung.

Mein Anliegen Ende 2017 war, eine Halterung für die SH zu entwickeln, um eine gemeinsame Vormontage fast aller Bestandteile zu ermöglichen und gleichzeitig so wenig wie möglich Löcher in das i3-Chassis zu bohren. Im Ergebnis gibt es jetzt nur 1 neues Loch zur Halterung des Endschalldämpfers im Bodenbereich - der Rest nutzt vorhandene Befestigungspunkte.

Der Frunk bleibt hierbei vollständig erhalten und wird fahrerseitig nur um einen kleinen Tank, der aktuell mit 3 Gummipuffern befestigt ist, ergänzt. Über 80% des Frunk-Stauraumes können damit weiter genutzt werden. Da der Tank abnahmepflichtig ist, ist momentan nur ein Testmodell verbaut.

Die mehrfach modifizierte Halterung (6 Pappschablonen vorab) wird an 2+1 Punkten mit vorhandenen Schrauben fixiert und nimmt folgende Komponenten auf:
* SH Eberspächer S3 Economy D4E (Diesel) 12V
* zugehörige Dieselpumpe
* zugehörige Wasserpumpe

Als Dankeschön für die vielen Anregungen und das tolle Forum hier habe ich mich zu einer Freigabe der Planunterlage entschlossen:
Für private, nicht kommerzielle Nutzung und unter Ausschluss jeglicher Haftung gebe ich nachfolgendes CAD-file für die Halterung Rev00 frei:
https://drive.google.com/file/d/1IUV9pV ... sp=sharing

dwg-viewer zum Plotten gibt es z.B. hier:
http://www.chip.de/downloads/DWG-TrueVi ... 97306.html
Die Einheit im CAD-file wurde in mm gewählt.

Die bisherigen Fotos und Zusatzinfos zu meiner SH-Lösung sind mit in Starmanagers Thread enthalten.
bmw-i3-batterie-reichweite/frunk-raus-s ... 95-80.html
Neuere Infos werde ich dann hier veröffentlichen.

und hier zusammengefasst + chronologisch geordnet - Die Fotodokumentation in hoher Auflösung:
https://drive.google.com/open?id=1XE-kO ... o5Y2oRGzF2

Viel Spass damit!

Fragen, Anregungen, Verbesserungen oder sonstige technische Diskussionen sind hier gern gesehen. Von Diskussionen über die Sinnhaftigkeit einer separaten SH, bitte ich jedoch andere Threads zu nutzen.

Das in Kürze.
VG U x I

################################
ps
Es gibt noch eine Ethanolvariante von Eberspächer (Hydronic II E4S) für alle die, die Benzin und Diesel nicht leiden/riechen können. Sofern ich mit Fa. Eberspächer telefoniert habe, kommt später dafür ev. noch eine angepasste Halterung. Die Geometrie des Heizgerätes unterscheidet sich leider etwas.

pps
Falls Interesse besteht und mind. 6 Leute zusammenkommen, kann ich noch eine Kleinserie für die Halterung auflegen (Der Schweißer (WIG) kennt sich jetzt aus ).

+++ NEU +++ Da gäbe es folgende Varianten:
a) zum selber schweißen und selber beschichten
nur CNC-Blechteileset der Halterung, ohne Abkantungen, Kanten nicht gefast
Wert ca. 80 Eur *

b) zum selber beschichten
wie a), aber Halterung mit WIG komplett abgeschweißt inkl. Abstandhalter-U-Scheiben, mit Abkantungen, Kanten nicht gefast, noch nicht beschichtet
Wert ca. 150 Eur *

c) einbaufertig
wie b) aber Kanten (händisch) gefast und schwarz pulverbeschichtet
Wert ca. 200 Eur *

*... zzügl. Versand

Wer daran Interesse hat, kann mir eine PN senden.
!!! Für den Einbau empfehle ich unbedingt eine DIY- oder Fachwerkstatt, da z.B. die Teile des Universaleinbausatzes Anpassungen bedürfen (Schläuche, Klemmen, Adapter, Nietwerkzeug usw.). Das ist alles nicht dramatisch, aber ohne Werkzeug oder Restschlauchstücke wird's schwierig!!!

und hier noch die realisierte Einbindung der SH in den hydraulischen Kreislauf (Prinzipskizzen):

Dabei wurde ein Rückschlagventil (Nr. 254 00 074 mit d=20/d=20) verbaut, welches eine Durchströmung der SH vermeidet, sofern nur mit PTC/WP - also rein elektrisch - geheizt wird.
https://cdn.goingelectric.de/forum/reso ... mage/29533
http://www.ersatzteilbox.com/product_in ... etall.html

Den Effekt habe ich allerdings noch nicht testen können, da die SH erst jetzt kurz vor der Inbetriebnahme steht. Ich erhoffe mir dadurch eine Verminderung der Heizverluste, wenn elektrisch geheizt wird (bei uns recht häufig der Fall).

Sie SH selbst bindet kurz vor dem PTC in dessen Rücklauf ein. So haben es auch Starmanager und andere SH-Nutzer realisiert.
Wenn ein i3 ohne WP vorhanden sein sollte, funktioniert dieses Prinzip auch, da sich im SH-Betrieb der PTC automatisch wegen erhöhter Wassertemp. infolge der SH deaktiviert (nicht elektrisch nachheizt).
VG U x I

[1lukas1]

Alter Schwede, das sieht klasse aus .... aus Liebe zum Detail

[DeJay58]

Wirklich gut gemacht. Hoffentlich ist die Enttäuschung nicht zu groß wenn das vielleicht 20km herum nur bringt. Hab das alles schon getestet ohne Heizung. Bringt was, aber nicht viel. Erhöhte Fahrwiderstände machen da viel mehr aus (auch getestet).

Wirklich gut gemacht. Hoffentlich ist die Enttäuschung nicht zu groß wenn das vielleicht 20km herum nur bringt. Hab das alles schon getestet ohne Heizung. Bringt was, aber nicht viel. Erhöhte Fahrwiderstände machen da viel mehr aus (auch getestet).

Danke.
20km mehr Reichweite wären bei meinen longe range-Winterfahrten schon entscheidend. Es spielt ja auch eine große Rolle, wie schnell ich fahre und da ich BAB meide, rechne ich mit Sommerreichweite minus (5 bis 10%). Zumindest hatten viele SH-Nutzer sehr positive Ergebnisse.
VG U x I

ps
Interessant wäre zu wissen, inwieweit ein ausgekühlter Akku die Reichweite reduziert.

[DeJay58]

Meine Erfahrung ist eher Sommer minus 25%. Ohne Autobahn. Ist aber auch schon lang her dass ich ohne Heizung fuhr. Auf keden Fall wünsche ich Dir dass es sich auszahlt für Dich.

[k-siegi]

Guten Abend! Respeckt - Du gehst das sehr strukturiert an , da können die nächsten "SH-Einbauer" schon schön drauf aufbauen .

Zum Reichweitengewinn : Meiner Erfahrung nach kommt zu mehr Reichweite noch der Vorzug , das mann bei bedarf auch mal
auf eine höhere Innenraumtemperatur gehen kann um zB. alle Scheiben frei zu machen oder durchgefrorene Mitfahrer wieder
aufzuwärmen . Gruß Siegi

PS.: Bei der Tankfrage kann ich Dir auch mit Konntakten helfen .

[umali]

@DeJay58: Du meinst SommerREICHWEITE minus 25%? Das erscheint mir viel. Mal sehen, ob ich 2018 noch testen kann. So viel Langstrecke habe ich nicht zu fahren.

Ich sehe das ähnlich wie viele technisch versierte Nutzer. Man kann mit wenig Brennstoff das aktuell immer wieder hochkommende Thema "reduzierte Winterreichweite beim EV" weitgehend eliminieren. Dazu habe ich hier im GE fast alle zugehörigen Threads studiert und auch sehr positive praktische SH-Erfahrung an unserem Verbrenner (dort ist es allerdings Verschleißreduktion infolge Vorwärmung).

Ich hoffe, dass Du "auszahlen" nicht monetär meinst, da dies nicht mein Anliegen ist. Ich möchte, dass VIELE Leute auf BEV umsteigen und mit einer SH die Problemreichweiten im Winter trotzdem ohne Angst bewältigen können.
Genauso sehe ich im übrigen auch serielle Rex-Varianten, die kurzfristig noch fossil befeuert werden. Auch diese würden die Kaufhemmschwelle für's BEV herabsetzen (sogar viel mehr als eine SH). Dazu mache ich bald einen eigenen Thread auf.
VG U x I

Hallo Siegi, schön von Dir zu hören!

Ja ich dokumentiere solche Projekte gern strukturiert, weil ich weiß, wie schwierig es für Nachahmer werden kann. Es sind ja meist nur Kleinigkeiten, die ausschlaggebend für Erfolg oder Probleme sind. Dir brauche ich das nicht zu erzählen, wenn ich die Qualität Deiner Tanks sehe. Auf das Angebot hierfür komme ich allsbald zurück.

Ich habe alle Schritte chronologisch fotografiert und viele Hilfsskizzen angefertigt (habe mit Pausen seit 10'2017 daran gearbeitet). Damit ich wichtige Hinweise nicht vergesse, hatte ich diese gleich in Starmanagers Thread gepostet.
Perfekt wäre jetzt sicher noch eine komplette Einbauanleitung ähnlich derer der SH-OEMs (Webasto, Eberspächer, Planar). Das ist allerdings ein ziemlicher Aufwand und ich bin mir nicht sicher, wieviele Nutzer so eine Aktion an Ihrem i3 vornehmen würden.

Die Leasingnehmer fallen z.B. wegen unzulässiger Modifikation schon mal raus, andererseits gibt es auch immer mehr Rückläufer, die privat gekauft werden. Leider haben es in unserer heutigen "Bestellen, Bezahlen, Fertig"-Gesellschaft derartige Eingriffe trotz guter Doku schwer.

VG U x I

[DeJay58]

Ich meinte nur, dass die Wärmepumpe/Heizung nicht den größten Teil des Reichweitenverlustes ausmacht im Winter meiner Erfahrung nach. Ohne Heizung fiel meine Reichweite bei Minusgraden auch ohne Heizung von 190 auf 140-150km.
Viel haben laut meinen Tests erhöhte Fahrwiderstände aber auch Spiegelheizung, Wischerdüsenheizung und vermutlich andere Verbraucher damit zu tun. Als ich diese deaktiviert hatte brachte es ein wenig.
Außerdem wird unter bestimmten Umständen trotz EcoPro auch der Heizungskreislauf geheizt obwohl keine Heizung aktiviert ist. Ich bin mir fast sicher dass das der autom. Beschlagssensor ist. Hab das nach dem Deaktivieren nicht mehr beobachtet. Wirkliczen Test machte ich nicht.
Was mir am meisten auffiel: unter 10 Grad rollt der Wagen DEUTLICH schlechter als bei höheren Temperaturen. Das kostet natürlich Energie. Fiel mir auf weil ich sehr sehr viel in N unterwegs bin und auf meinen täglichen Strecken auf den meter genau weiß wie weit er im Sommer rollt. Sobald es kühler wird, bei einer ganz bestimmten Temperatur die ich nicht mehr weiß wird das schlagartig schlechter. Und zwar gewaltig. Das macht meiner Erfahrung nach das meiste an Zusatzverbrauch im Winter aus. Dann noch die Chemie im Akku und dann erst die Heizung.
Darum wäre ich sehr neugierig auf einen gut dokumentierten, wiederholbaren Vorher/Nacher Test und hoffe dass es mehr bringt als ich vermute.
"Auszahlen" meinte ich nicht im monetären Sinn.