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Technik  Technik: Audis Elektro-Offensive

Energiepolitik



Audi ist spät dran mit seinem Hybridantrieb. Die Ingolstädter schicken als ersten Serienhybriden ab kommendem Jahr ihren Q5 ins Rennen. Andere Modelle wie A8 und A6 sollen dann zeitnah folgen.

 
 Audis E-Offensive
  
 Audis E-Offensive  - Foto: Hersteller  Audis E-Offensive - Foto: Grundhoff  Audis E-Offensive - Foto: Hersteller  Audis E-Offensive - Foto: Hersteller  Audis E-Offensive - Foto: Hersteller  Audis E-Offensive - Foto: Hersteller

Mit dem Technologieträger "Duo" war Audi in den 90er Jahren Vorreiter in Sachen Hybridantrieb. Doch der Trend setzte sich (noch) nicht durch und so gab es lange Zeit wenig Neues in Sachen Audi und Hybridantrieb. Das soll im kommenden Frühjahr anders werden. Da feiert der Q5 mit Hybridmodul seine Premiere.

Man ist spät dran. Nicht nur die Konkurrenz von Toyota und Lexus ist deutlich voraus – auch Mercedes und BMW legten mit SUV- und Limousinenmodellen vor und sogar Porsche Cayenne und VW Touareg sind mittlerweile im eigenen Konzern mit Teilzeit-Elektroantrieb zu bekommen.

Alle Autobauer arbeiten daran, ihre Antriebe zunehmend zu (teil-)elektrifizieren. Stromer, die ihre Energie allein aus der Steckdose beziehen, werden dabei aber nur eine Variante unter vielen sein. Um alle Trends und Erwartungen abzudecken, will Audi in den nächsten Jahren eine breite Palette von Elektro- und Mischantrieben vom Stapel lassen. Nach langem Warten steht zum Auftakt der Audi Q5 Hybrid nun endlich in den Startlöchern.

Ein reiner Elektro-Pkw wird sich mittelfristig nur für kürzere Strecken bis etwa 200 km eignen. Erst ein Range Extender macht mittlere Distanzen möglich. Lange Strecken von 500 km und mehr werden neben den normalen Benzinern und Dieseln die Domäne von Hybridantrieben sein - ob als konventioneller oder als Plug-in-Hybrid. Die Autobauer wollen einen bunten Mix der Antriebstechnologien auf die Straßen bringen und Audi will sich besonders breit aufstellen.

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Gemanagte Dreifaltigkeit
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Den Anfang wird der Q5 Hybrid machen, den die Ingolstädter im Lauf des kommenden Jahres in Serie gehen lassen wollen. Der Preis dürfte bei rund 50.000 Euro liegen. Ein Vorserienmodell des Mittelklasse-SUV hat der Hersteller jetzt schon mal für erste Testfahrten bereitgestellt. Thema Reichweite: "Bis zu drei Kilometer bei maximal Tempo 60", verspricht Audi-Entwickler Heiko Kärsch-Kleiner und stellt zudem eine elektrische Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h in Aussicht. Danach schaltet sich der 2-Liter-Verbrennungsmotor dazu und das Elektroaggregat leistet - zum Beispiel bei Beschleunigungsmanövern - unterstützende Dienste.

Eine Trennkupplung verbindet den 2.0 TFSI, den Elektromotor und das Achtgang-Automatikgetriebe miteinander. Der so genannte Hybridmanager kontrolliert das Zusammenspiel der Aggregate. In welchem Antriebsmodus sich sein Fahrzeug aktuell befindet, erfährt der Fahrer jederzeit beim Blick auf das Display. In Kombination entwickeln die Antriebe eine Leistung von 180 kW (245 PS) und bringen ein üppiges Drehmoment von 480 Nm auf die Achsen. Den Sprint von 0 auf 100 km/h bewältigt das Hybrid-SUV damit in 7,1 Sekunden, die Spitzengeschwindigkeit ist bei Tempo 222 erreicht.

"Das sind Fahrleistungen wie bei einem Sechszylinder", schwärmt Projektleiter Bernd Huber von Audi. Bei aller Dynamik versprechen die Audi-Entwickler einen Q5-Hybrid-Verbrauch von weniger als sieben Liter und einen CO2-Ausstoß unter 160 g/km. "Damit bewegen wir uns dann auf dem Niveau einen Vierzylinder-Diesels", sagt Huber.

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Zehn Jahre Lebensdauer
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Die Lebensdauer des Stromspeichers sehen die Experten bei über zehn Jahren - vorausgesetzt, der Akku wird stets gut temperiert. Auch die Intensität der Lade- und Entladehübe beeinflussen die Lebensdauer entscheidend. Aus diesem Grund werden Batterien in Hybridfahrzeugen wie dem Q5 Hybrid Quattro in der Regel nur bis etwa 50 Prozent ihres Energieinhalts entladen, bei Elektrofahrzeugen gelten 20 Prozent als Untergrenze. Die zulässigen Grenzen der Belastung managt die Bordtechnik automatisch.

Um Entwicklungskosten zu senken, müssen die Ingenieure der großen Autobauer heute im Baukastensystemen denken und Module entwickeln, die auch in anderen Baureihen zum Einsatz kommen können. Mit dem Antriebsstrang des Q5 Hybrid Quattro will Audi weitere Modelle mit längs montiertem Motor bestücken, beispielsweise den neuen A8, den A6 und den A6 Avant der nächsten Generation.

Für längere Elektrofahrten tüftelt Audi an seiner e-tron-Flotte. Dazu gehören rein elektrisch angetriebene Fahrzeuge, aber auch sogenannte "Plug-in-Hybride", denen weit leistungsstärkere Elektromotoren unters Blech gesetzt werden, als beispielsweise dem Q5.

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250 Kilometer Reichweite
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Der erste e-tron debütierte 2009 auf der IAA. Der Hochleistungssportwagen hat gleich vier Elektroaggregate an Bord, die zusammen 230 kW (313 PS) abgeben. Der Zweisitzer spurtet in 4,8 Sekunden von 0 auf 100 km/h, sein Spitzentempo liegt bei elektronisch abgeregelten 200 km/h. Der Lithium-Ionen-Akku speichert genügend Energie für rund 250 km Reichweite. An der Steckdose ist er mit Starkstrom in zirka 2,5 Stunden vollgeladen. Das Konzept mit den vier einzelnen Motoren erlaubt es, die Räder einzeln anzusteuern und hochpräzise zu regeln.

Auf der Detroit Motor Show 2010 stand eine weitere e-tron-Technikstudie – ein leichter, kompakter Zweisitzer mit zwei E-Maschinen an der Hinterachse, die gemeinsam 150 kW/204 PS produzieren. Das jüngste Mitglied der Familie ist der e-tron Spyder, den Audi im Oktober in Paris enthüllt hat. Sein Akku lässt sich ebenfalls an der Steckdose laden. Zwei E-Maschinen treiben mit zusammen 64 kW (87 PS) die Vorderräder an. Daneben kommt ein ein 3.0 TDI mit Biturbo-Aufladung zum Einsatz. Er schickt 221 kW (300 PS) und 650 Nm Drehmoment über eine Siebengang S tronic auf die Hinterräder.

Für den Einsatz in Ballungsräumen hat Audi den A1 e-tron konzipiert. Sein Elektromotor leistet im Dauerbetrieb 45 kW (61 PS), die elektrische Reichweite beträgt wie beim e-tron Spyder etwa 50 km. Ein kleiner Wankelmotor im Heck dient als Range Extender, der den Akku nachlädt und die Reichweite auf 200 Kilometer steigert. Die Wankeltechnik des Verbrenners überrascht - sie hat nach Ansicht von Projektleiter Dietrich Engelhart einen großen Vorteil: "Er läuft so leise und vibrationsarm, dass ihn der Fahrer kaum wahrnimmt."

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Testlabor München
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2012 soll das erste Modell von Audi mit reinem Elektroantrieb, der Hochleistungssportwagen e-tron in einer kleinen Serie auf die Straße kommen. 2011 startet der Hersteller einen Flottenversuch mit dem kleinen e-tron und hat sich dafür mit dem Energieversorger E.ON, den Stadtwerken München und der Technischen Universität München drei Partner ins Boot geholt. Bis Mitte nächsten Jahres sollen die ersten Fahrzeuge in der bayerischen Landeshauptstadt fahren, zugleich sollen 200 neue Ladestationen entstehen.

In der zweiten Hälfte des Jahrzehnts könnte auch die Brennstoffzellentechnologie zum Zuge kommen. Audi erforscht derzeit mit der Technikstudie Audi Q5 HFC die Potenziale dieser Antriebsvariante, bei der im "Bordkraftwerk" durch die chemische Reaktion von Sauerstoff und Wasserstoff elektrische Energie erzeugt wird. Das Konzeptfahrzeug nutzt viele Technikkomponenten aus den künftigen Hybridmodellen.

Zwei Hochdruck-Zylinder speichern Wasserstoff unter 700 bar Druck. Die Polymer-Elektrolyt-Membran-Brennstoffzelle leistet 98 kW (133 PS). Den Antrieb übernehmen zwei radnahe E-Motoren, die zusammen 90 kW Spitzenleistung und bis zu 420 Nm Drehmoment aufbringen können. Einem Einsatz der Technologie in der Serie stehen derzeit noch einige Probleme gegenüber – die fehlende Infrastruktur für Wasserstoff, die noch nicht ausreichende Lebensdauer und die noch nicht marktfähigen Kosten.

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Fotos: Hersteller
Ort: Ingolstadt

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