Porsche Cayenne: Mit Hybrid-Antrieb bis zu 25 Prozent weniger Verbrauch

Hybridautos

porsche_cayenne_front_small(Quelle: Porsche/ar) Ab 2009 wird der Zuffenhausener Sportwagenbauer in seinem Geländewagen Cayenne einen neuartigen Vollhybrid-Antrieb einbauen, womit eine Verbrauchsreduzierung um bis zu 25 Prozent möglich ist. Als Normverbrauch ausgedrückt: Statt 12,9 nur noch 8,9 Liter auf 100 Kilometer.

Im Gegensatz zu Toyota, mit dem Prius Vorreiter beim Einsatz der Hybridtechnik, entschieden sich die Porsche-Ingenieure aber nicht für den leistungsverzweigten, mit Verbrennungsmotor und zwei Elektromaschinen arbeitenden Antrieb, sondern für einen Parallel-Full-Hybrid.


Bei diesem bislang einmaligen und zusammen mit VW und Audi entwickelten Konzept erfolgt der Antrieb der Räder nicht mehr ausschließlich über den Elektromotor, sondern nur noch dann, wenn dieser auch „arbeitet“. Ist nur der Verbrennungs-Motor in Aktion, führt der Kraftfluss vom Triebwerk über das Getriebe direkt zu den Rädern, was eine bessere Energieeffizienz ermöglicht.

Die technische Herausforderung ist dabei die Anpassung der verschiedenen Drehmomente beider Motoren, da es beim Übergang von Elektrobetrieb zum konventionellen Antrieb keinen Ruck geben darf. Gelöst wurde dieses Problem durch die Entwicklung einer Trennkupplung, die ebenso von einem Hybrid-Manager gesteuert wird wie die Be- und Entladung der Batterie. Da dieser Hybrid-Manager zusätzlich die komplette Antriebssteuerung verantwortet, müssen für ihn 20 000 Datenparameter definiert werden. Für eine herkömmliche Motorsteuerung genügen dagegen schon 6000. Elektronische Möglichkeiten, die es in diesem Umfang vor 15 Jahren noch nicht gab.

Aber der Parallel-Hybrid hat noch weitere Vorteile. Er benötigt weniger Platz, so dass die Porsche-Designer am Cayenne nur sehr wenig ändern müssen und der Innenraum nicht kleiner wird. Zudem ist der technische und damit auch der finanzielle Aufwand geringer, da nur eine Elektromaschine (Generator/Elektromotor) benötigt wird und durch den direkten Kraftfluss kann man bis zu einer Geschwindigkeit von 120 km/h (Lexus z.B. 70 km/h) auf den Verbrennungsmotor verzichten und erzielt bei Überland- und Autobahnfahrten eine höhere Verbrauchseinsparung.

Ansonsten sind die Vorteile und Noch-Hemmnisse (Batterie) gleich. Mit einer maximalen Leistungsabgabe von 48 PS der derzeit verwendeten Nickel-Metallhydrid-Batterie erhöht sich die Gesamtleistung von 290 PS (V6 Basismotor im Cayenne) auf 338 Pferdestärken, was höheren Durchzug und bessere Beschleunigung z. B. von Null auf 100 bedeutet. Und das trotz einer Gewichtszunahme von rund 150 Kilo. Über 70 Kilo gehen dabei allein auf das Konto der etwa 60 Zentimeter langen und rund 30 mal 30 Zentimeter großen und in der Reserveradmulde untergebrachten Batterie. Hinzu kommt, dass diese bei einer Leistungsabgabe von 288 Volt zwar eine Lebensdauer von 200 000 Kilometer hat und von minus 30 bis plus 40 Grad Celsius zuverlässig ihren Dienst versieht, aber nur bei einem Ladestand zwischen 45 und 55 Prozent genutzt werden kann.

Nicht nur bei Toyota und Porsche hofft man daher, dass bald Lithium-Ionen-Batterien einsatzbereit sind, die bei gleicher Leistung nur noch die Hälfte wiegen werden. Darüber hinaus haben sie einen besseren Wirkungsgrad, können bei einem Ladestand zwischen 40 und 60 Prozent genutzt werden, erzeugen mehr Energie. Unterm Strich führt das zu einer weiteren Verbrauchsreduzierung von rund drei Prozent. Sollte dies bereits in den nächsten zwei Jahren der Fall sein, könnten die von Porsche anvisierten 8,9 Liter auf 100 Kilometer – beim gegenwärtigen Entwicklungsstand sind es 9,8 – für den 2,2 Tonnen schweren Cayenne sogar noch unterboten werden.


Bildergalerie vom Porsche-Hybrid-Workshop
Porsche veranstaltet in seinem Entwicklungszentrum Weissach einen Hybrid-Workshop. Er dreht sich rund um die Möglichkeiten Abgas-Emissionen und den Kraftstoffverbrauch zu senken. Dabei wird auch ein Hybrid-System für den Cayenne vorgestellt.


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Porsche Cayenne Hybrid


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Porsche-Hybrid-Workshop, Leistungselektronik.


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Porsche-Hybrid-Workshop, Leistungselektronik.


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Porsche-Hybrid-Workshop, NiMH-Batterie.


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Porsche-Hybrid-Workshop, Hybridmodul.


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Porsche-Hybrid-Workshop, Antriebstechnik.


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Bildmaterial: Porsche/
UnitedPictures
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Eine umfassende Übersicht über die Geschichte der Hybride
bis zur Präsentation des ersten Großserienfahrzeugs Prius 1
von Toyota im Jahr 1997 und aktuell zum Topmodell
Lexus LS 600h dokumentiert die technische Entwicklung
auf diesem Gebiet.

Kommentare 

 
0 #2 2007-07-27 14:15
Die Batterie des Prius 1 wird bei einem Ladezustand zwischen 40 und 80 % genutzt, beim Prius 2 wurde dieses "Ladefenster" noch erweitert.

Die Prius 2-Batterie wiegt nur 39 kg und man kann 54,4 PS abrufen.

Der Prius kann selbst entscheiden, wieviel Kraft aus den E-Maschinen und dem Verbrenner an die Räder gelangt und paßt das Verhältnis der Antriebe den Anforderungen an. Das wird immer mit Hinblick auf Effizienz gemacht. Das resultat ist, daß man wirklich 45 % weniger Treibstoff im Vergleich mit einem gleich großen konventionellem KFZ braucht.

Mein Verbrauch mit dem Prius bewegt sich bei normaler Fahrweise um den Bereich der Werksangabe (manchmal etwas weniger, manchmal etwa mehr).
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0 #1 2007-07-27 11:08
Zitat:
Bei diesem bislang einmaligen und zusammen mit VW und Audi entwickelten Konzept erfolgt der Antrieb der Räder nicht mehr ausschließlich über den Elektromotor, sondern nur noch dann, wenn dieser auch „arbeitet“. Ist nur der Verbrennungs-Motor in Aktion, führt der Kraftfluss vom Triebwerk über das Getriebe direkt zu den Rädern, was eine bessere Energieeffizien z ermöglicht


Es stimmt nicht, dass im Prius die Räder nur über den Elektro-Antrieb angebtrieben werden. Vielmehr ist über ein Planetengetrieb e stufenlos jede Variation möglich. Dieses genial Einfache Konzept ist Kern des Toyota Systems und ist nicht wie dargestellt ineffizienter. Ich denke vielmehr, dass für dieses genial-einfache Konzept die Patente bei Toyota liegen und Porhsce daher einen anderen Weg geht.

Das Toyota System schafft bis zu 45% Sprit-Einsparung (Werbe-Angaben, genau wie die 25 % von Porsche..)

Aber immerhin bewegt sich mal etwas bei den Deutschen Autoherstellern ! Bravo!
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