Plug-in-Hybride bei Audi: alltagstauglich, lokal emissionsfrei und effizient

Ein herkömmlicher Verbrennungsmotor oder ein reines Elektroauto? Auf diese grundlegende Frage der modernen Mobilität gibt es eine dritte Antwort: PHEV – ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug oder kurz: ein Plug-in-Hybrid. Die Kombination eines herkömmlichen Verbrennungsmotors und eines Elektromotors, der mit Energie aus einer Lithium-Ionen-Batterie am Heck des Fahrzeugs versorgt wird, ermöglicht lokal emissionsfreies Fahren und einen geringen Gesamtverbrauch. Hier ein Überblick über die aktuellen Audi Technologien und Modelle.

Elektroauto Audi A6
Bildnachweis: Audi AG
Anmerkungen zum Bild: Audi A8 L 60 TFSI e: Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km*: 2,7 – 2,5; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km*: 21,2 – 20,9; CO2-Emissionen kombiniert in g/km*: 61 – 57; Angaben zu den Kraftstoffverbräuchen und CO2-Emissionen sowie Effizienzklassen bei Spannbreiten in Abhängigkeit vom verwendeten Reifen-/Rädersatz.

Was genau ist ein Plug-in-Hybrid?

Traditionell wird ein Antriebsstrang als Hybridsystem bezeichnet, wenn zwei Antriebstechnologien – mit anderen Worten ein Verbrennungsmotor und ein Motor sowie das jeweilige Energiespeichersystem – kombiniert werden. Ein typisches Merkmal von Hybriden, die einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor kombinieren, ist, dass der Elektromotor entweder als einziger lokal emissionsfreier Traktionsmotor verwendet werden kann oder den Verbrennungsmotor mit zusätzlicher Ladedruckkapazität unterstützt.

Der elektrische Fahrmotor dient auch als Generator für die Rekuperation, wandelt kinetische Energie in elektrische Energie um und speichert sie in einer Lithium-Ionen-Batterie. Heute hat sich das Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) als die am häufigsten verwendete Form des Hybrid-Elektrofahrzeugs (HEV) etabliert: Die Batterie kann in diesem Fall extern an einer Ladestation oder Steckdose aufgeladen werden. Die Energiekapazitäten der Batterien von Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeugen haben sich entsprechend erhöht, was den Kunden durch die Erweiterung der elektrischen Reichweite des Fahrzeugs zugute kommt.

Plug-in-Hybride sind ein komplexer Balanceakt zwischen zwei Antriebsstrangwelten. Wie lautet die Formel von Audi für das beste Gesamttechnologiepaket?

Der Fokus liegt auf drei Zielen: einem selbstbewussten elektrischen Fahrerlebnis, einem einfachen Lademanagement und einer hohen Eignung für das tägliche Fahren. Diese drei Faktoren bilden das Zieldreieck der PHEV-Entwicklung bei Audi.

Zum einen wird das elektrische Fahrerlebnis durch einen leistungsstarken Elektromotor definiert, der je nach Modell bis zu 105 kW leistet. Dies gewährleistet einen vollelektrischen Betrieb über einen großen Geschwindigkeitsbereich in verschiedenen Fahrsituationen. Das ausgeklügelte Antriebsstrangmanagement der Plug-in-Hybride von Audi bildet die Grundlage für häufiges und nachhaltiges elektrisches Fahren. Das intelligente Antriebsstrang-Managementsystem steuert das Zusammenspiel von Elektromotor und Verbrennungsmotor. Es entscheidet, wann das Auto im vollelektrischen Modus betrieben wird, wann Energie zurückgewonnen wird oder wann das Auto ausrollt, während der Verbrennungsmotor inaktiviert ist und wann der Verbrennungsmotor zusätzlich aktiviert wird. Die Verwendung verschiedener Fahrzeugsensoren, Routendaten und Routeninformationen für die Antriebssteuerung ist für ein intelligentes Antriebsstrangmanagement, große Segmente des elektrischen Fahrens – insbesondere im realen Betrieb – und eine hohe Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung. Gemessen am WLTP-Zyklus erreichen die PHEV-Modelle von Audi eine elektrische Reichweite von bis zu 59 Kilometern.

Das Lademanagement ist die zweite Säule der PHEV-Modellentwicklung von Audi. Die PHEV-Modelle von Audi in der Mittel- und Vollklasse haben eine Ladekapazität von bis zu 7,4 kW, wodurch die Hybridmodelle in ca. 2,5 Stunden aufgeladen werden. Diese Ladezeit ist ideal für das typische Benutzermuster von PHEV-Kunden: Sie ermöglicht ein einfaches und schnelles Laden des Autos ein- oder zweimal täglich zu Hause oder zusätzlich bei der Arbeit. Audi sorgt aber auch für ein einfaches Aufladen unterwegs: Mit dem von Audi entwickelten e-tron-Ladeservice erhalten PHEV-Modelle kartenbasierten Zugriff auf rund 137.000 Ladestationen in 25 europäischen Ländern. Neben dem Ladesystem „Compact“ mit einem Kabel für Haushalts- und Industriesteckdosen gehört zur Standardausstattung aller PHEV-Modelle ein Mode-3-Kabel mit einem Typ-2-Stecker für öffentliche Ladestationen.

Hohe Eignung für das tägliche Fahren markiert die dritte Kurve im Zieldreieck. Dies ergibt sich offensichtlich zunächst aus den ersten beiden Zielen: häufiger Betrieb im elektrischen Modus und einfaches Lademanagement. Viel Platz, hohe Variabilität und Benutzerfreundlichkeit der Plug-in-Hybride von Audi sind weitere wichtige Kriterien für die Alltagstauglichkeit. Die Ingenieure von Audi haben große Anstrengungen in die platzsparende und kompakte Integration der Batterien in den Kofferraum der PHEV-Modelle von Audi investiert. Aufgrund der darunter liegenden Batterien ist der Kofferraumboden im Vergleich zu den herkömmlichen Modellen leicht erhöht, enthält jedoch keine Stufe. Dies sorgt für einen flachen, effektiv nutzbaren Boden, ohne die Fähigkeit des Kunden zu beeinträchtigen, den Kofferraum zu beladen. Zu einer guten Benutzerfreundlichkeit gehört auch die Verfügbarkeit einer Anhängerkupplung mit Ausnahme des A8 TFSI e[5] und Anhängelast identisch mit den herkömmlichen Modellen (Ausnahme Audi Q5[6]: konventionell 2.500 kg, PHEV 1.750 kg).

Die Kombination aus elektrischem Fahrerlebnis, einfachem Laden und hoher Alltagstauglichkeit macht Plug-in-Hybride für viele Kunden, insbesondere Pendler, zu einer attraktiven Wahl, da sie nachhaltiges, lokal emissionsfreies Fahren ermöglichen.

Anmerkungen: 1. Audi Q5 TFSI e: Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km; Benzinverbrauch kombiniert in l/100 km 2,4–2,0; CO2-Emission kombiniert in g/km: 54–46 3. Audi Q7 TFSI e quattro: Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 3,0 – 2,8; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 22,9 – 21,9; CO2-Emission kombiniert in g/km: 69 – 64 * 4. Audi A6 Avant 55 TFSI e quattro Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 2,1 – 1,9; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 18,1 – 17,6; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 48 – 44 5. Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 2,7 – 2,5; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 21,2 – 20,8; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 61 – 57 6. Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 2,2 – 2,0; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 18,2 – 17,5; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 49 – 46 Angaben zu den Kraftstoffverbräuchen und CO2-Emissionen sowie Effizienzklassen bei Spannbreiten in Abhängigkeit vom verwendeten Reifen-/Rädersatz.

Welche Batterietechnologie verwendet Audi in den PHEV-Modellen?

Der Strom, der die Elektromotoren antreibt, wird von einem Batteriesystem mit flüssigkeitsgekühlten Lithium-Ionen-Zellen geliefert, das sich unter dem Kofferraumboden befindet. Bei allen mittelgroßen und großen Modellen speichert die 385-Volt-Batterie 14,1 kWh und 17,3 kWh im Q7. Bei A6, A7 und A8 besteht es aus 104 sogenannten Pouch-Zellen, die in acht Modulen zusammengefasst sind. Die Lithium-Ionen-Batterie im Q5 besteht aus prismatischen Zellen. Der Kühlkreislauf der Batterie ist in den Niedertemperaturkreislauf integriert, der den Elektromotor und die Leistungselektronik versorgt. Das Leistungselektroniksystem wandelt den Gleichstrom der Hochvoltbatterie in dreiphasigen Wechselstrom für den Elektromotor um. Im Rekuperationsmodus ist der Vorgang umgekehrt.

Audi Q5 TFSI e
Bildnachweis: Audi AG
Anmerkungen zum Bild:Audi Q5 TFSI e: Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km; Benzinverbrauch kombiniert in l/100 km 2,4–2,0; CO2-Emission kombiniert in g/km: 54–46; Angaben zu den Kraftstoffverbräuchen und CO₂-Emissionen sowie Effizienzklassen bei Spannbreiten in Abhängigkeit vom verwendeten Reifen-/Rädersatz

Wie lange dauert das Aufladen der PHEV-Elektroautos?

Bei Anschluss an ein dreiphasiges 400-Volt-Wechselstromladegerät mit einer Leistung von 7,4 kW dauert es etwa zweieinhalb Stunden, bis der in den meisten Modellen installierte 14,1-kWh-Akku vollständig aufgeladen ist. An einer 230-Volt-Haushaltssteckdose etwa sechseinhalb Stunden.

Was bedeutet Boosten bei diesen Hybriden?

Die Antriebsstrategie soll den Fahrern ein abwechslungsreiches Fahrerlebnis bieten: gekennzeichnet durch maximale Effizienz und einen hohen Anteil an elektrischem Fahren einerseits und – je nach Bedarf – sehr sportlichem Fahren durch Boosten andererseits. Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor bei diesem Vorgang und die Höhe der Unterstützung hängt vom ausgewählten Fahrprogramm ab. Je nach Modell und Motorkonfiguration maximal 500 Nm (Q5[6], A7[8]) oder 700 Nm (Q7[9], A8[5]) angewendet werden – bis zu 200 Nm mehr als der jeweilige TFSI selbst entwickelt.

Im Sendemodus „S“, der im Auswahlprofil „dynamisch“ vorgewählt ist, bleibt der Elektromotor grundsätzlich aktiv und erholt sich beim Abbremsen. Bei den anderen Einstellungen wird in Interaktion mit dem Predictive Efficiency Assistant die Verzögerungswiederherstellung immer dann verwendet, wenn dies energetisch sinnvoller ist als das Ausrollen. Die Rückgewinnung der Verzögerung reicht bis zu etwa 0,1 g und speist bis zu 25 kW in die Lithium-Ionen-Batterie zurück.

Anmerkungen: 1. Audi Q5 TFSI e: Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km; Benzinverbrauch kombiniert in l/100 km 2,4–2,0; CO2-Emission kombiniert in g/km: 54–46 5. Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 2,7 – 2,5; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 21,2 – 20,8; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 61 – 57 6. Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 2,2 – 2,0; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 18,2 – 17,5; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 49 – 46 8. Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 2,1 – 1,8; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 18,1 – 16,6; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 48 – 40 9. Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 3,0 – 2,8; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 22,9 – 21,9; CO2-Emissionen kombiniert in g/km: 69 – 64 Angaben zu den Kraftstoffverbräuchen und CO2-Emissionen sowie Effizienzklassen bei Spannbreiten in Abhängigkeit vom verwendeten Reifen-/Rädersatz.
Quelle: Audi Pressemitteilung vom 11.09.2020

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