Mercedes S 500 Plug-in Hybrid: Luxus-Klasse wird zum Dreiliter-Auto

Mercedes-Benz ist auf dem Weg, die große luxuriöse S-Klasse in ein Dreiliter-Auto zu verwandeln. Die neue Vision S 500 Plug-in Hybrid zeigt als Versuchsträger die Zukunft und kann bis zu 30 Kilometer weit rein elektrisch und damit ohne lokale Emissionen fahren. Durch den effizienten Antrieb und den batterieelektrischen Fahrbetrieb erreicht der Saubermann einen Verbrauch von lediglich 3,2 Litern Benzin auf 100 Kilometern, was einem CO2-Ausstoß von nur 74 g/km entspricht. Der komfortbetonte Innenraum bleibt zum Wohle der Passagiere kompromisslos erhalten.

Die luxuriöse und sichere S-Klasse verbraucht weniger als heutige Kleinwagen und überzeugt ebenfalls mit den Fahrleistungen: Die Vision S 500 Plug-in Hybrid beschleunigt in 5,5 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Der Vortrieb endet bei den berühmten 250 km/h. Für den Antrieb im Konzeptfahrzeug sorgen dabei drei Hauptkomponenten: ein leistungsstarker V6-Benziner mit Direkteinspritzung, ein Hybrid-Modul mit 44 kW / 60 PS Leistung und eine Lithium-Ionen-Batterie mit über 10 kWh Speicherkapazität, die sich an Ladestationen aufladen lässt. Die Kraftübertragung erfolgt über die Siebenstufen-Automatik „7G-Tronic“.

„Bis zur Serienreife ist es zwar noch ein gutes Stück Weg“, sagt Dr. Thomas Weber, Mitglied des Vorstands der Daimler AG, verantwortlich für Konzernforschung und Entwicklung von Mercedes-Benz Cars, „aber unsere Ingenieure werden unter Hochdruck die notwendige Integrationsarbeit leisten und alle Komponenten auf den harten Alltagsbetrieb einer voll langstreckentauglichen Luxus-Limousine auslegen. Alle Schlüsseltechnologien für ein solches Traumauto haben wir in der Hand. Deshalb sehe ich den Einsatz in der nächsten Generation der S-Klasse.“

Kompakte Vollhybrid-Systemarchitektur

Während die extrem kompakte Lithium-Ionen-Batterie des Mercedes-Benz S 400 Hybrid mit 0,9 kWh in dessen Motorraum Platz findet, benötigt der mit über 10 kWh deutlich leistungsfähigere Lithium-Ionen-Akku der Vision S 500 Plug-in Hybrid mehr Einbauraum. Der Stromspeicher ist hinter den Rücksitzen im Kofferraum platziert und bringt durch die Einbauposition über der Hinterachse entscheidende Vorteile: Die Gewichtsverteilung im Fahrzeug ist ausgewogen, das Volumen des Benzintanks bleibt langstreckentauglich und die geschützte Einbaulage gewährleistet eine bestmögliche Crash-Sicherheit.

Dem Baukastenkonzept entsprechend, ist der Antriebsstrang der Vision S 500 Plug-in Hybrid prinzipiell genauso aufgebaut wie der des S 400 Hybrid. Ein systemspezifisches Merkmal stellt die zusätzliche Kupplung dar, die zwischen Verbrennungs- und Elektromotor integriert ist und die beiden Aggregate bei rein elektrischer Fahrt voneinander koppelt, um im Elektro-Modus für höchste Effizienz zu sorgen. Dank der vollständigen Integration in das Wandlergehäuse beansprucht die Trennkupplung keinen zusätzlichen Einbauraum.

Tankstelle Steckdose: Leistungsstarke Plug-in-Batterie

Einen weiteren wesentlichen Unterschied zu herkömmlichen Hybriden macht die Plug-in-Batterie aus, die sich an Ladestationen aufladen lässt. Somit kann die Vision S 500 Plug-in Hybrid bis zu 30 Kilometer weit rein elektrisch fahren. Der Schnelllademodus mit einer Ladeleistung von 20 kW dauert weniger als 60 Minuten. Eine Standardladung an einer handelsüblichen Steckdose mit 3,3 kW dauert bei komplett entladener Batterie rund 4,5 Stunden.

Der kompakte Onboard-Lader hinter der seitlichen Kofferraumwand regelt den Ladevorgang und ist gegen Kurzschluss, Verpolung und Überspannung geschützt. Zugleich überwacht das Ladesystem zum Schutz der Batterie die Spannung, Ladungsmenge und Ladezeit. Das Gesamtgewicht der elektrischen Komponenten beträgt beim aktuellen Versuchsfahrzeug 215 Kilogramm. Die Lithium-Ionen-Batterie wiegt rund 130 Kilogramm, erheblich weniger als eine herkömmliche NiMH-Batterie mit gleicher Kapazität, die etwa 180 bis 200 Kilogramm wiegen würde.

Den Energievorrat der Batterie frischt das Hybrid-Modul auch während der Fahrt durch die sogenannte Rekuperation auf, also die Nutzung der Bremsenergie. Die Trennkupplung wirkt dabei effizienzsteigernd, da sie die volle Rekuperationsleistung ohne Motorschleppverluste ermöglicht.

Bis zu 30 Kilometer Reichweite bei rein elektrischer Fahrt

Die Hochleistungsbatterie und das circa 60 PS starke Hybrid-Modul ermöglichen rein elektrisches Fahren über eine Distanz von bis zu 30 Kilometern, was für viele Fahrten in der Stadt völlig ausreichend ist. Dort ist die Vision S 500 Plug-in Hybrid damit zügig, komfortabel und lokal emissionsfrei unterwegs. Bei schnellerer Fahrt oder an sehr steilen Anstiegen schaltet sich der Benzin-Motor automatisch zu. Vor dem Schließen der Kupplung synchronisiert die Fahrzeugelektronik dabei die Drehzahl von Verbrennungsmotor und Hybrid-Modul, so dass das Zuschalten völlig ruckfrei und unmerklich für den Fahrer geschieht.

Darüber hinaus verfügt das Hybridmodul in der Vision S 500 Plug-in Hybrid über die ECO-Start-Stopp-Funktion und den sogenannten Boost-Effekt, durch den der Elektro-Motor den Verbrennungs-Motor in der verbrauchsintensiven Beschleunigungsphase kraftvoll unterstützt und nebenbei den Fahrspaß erhöht.

Umfangreiche elektronische Steuerungskomponenten

Die Lithium-Ionen-Batterie dient als Energiespeicher für den Elektro-Motor und ist über einen Gleichstrom/Gleichstrom-Wandler mit dem 12-Volt-Bordnetz verbunden, das Standardverbraucher, wie zum Beispiel die Scheinwerfer und die Komfortfeatures versorgt. Um einen konstant hohen elektrischen Wirkungsgrad zu ermöglichen, werden die Spannungswandler über einen zusätzlichen Niedertemperatur-Kreislauf wassergekühlt.