Porsche Cayenne-Hybrid: Mit der Kraft der zwei Herzen

Bis zum Ende des Jahrzehnts möchte Porsche vom sportlichen Geländewagen Cayenne eine Version mit Hybrid-Antrieb anbieten. Bereits heute sind auf Basis des Cayenne mit V6-Motor Prototypen im Einsatz. Beim Cayenne-Hybrid werden der 3,6 Liter große Ottomotor mit Benzin-Direkteinspritzung (DFI) und eine Elektromaschine kombiniert. Damit realisiert das Fahrzeug derzeit einen Verbrauch von 9,8 Litern auf 100 Kilometern im neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) und 28 Meilen pro Gallonen im amerikanischen FTP-Zyklus. Dank weiterer Maßnahmen visiert Porsche bis zur Markteinführung einen Verbrauch von 8,9 Litern pro 100 Kilometern an.

© Foto: Speed Heads

Porsche schlägt bei der Hybrid-Technologie neue Wege ein und setzt anstelle des leistungsverzweigten Hybrid-Antriebs einen so genannten Parallel-Full-Hybrid ein. Ein Konzept, für das mehrere Gründe sprechen: Porsche führt die hohe Kompatibilität der Hybrid-Komponenten zur bestehenden Cayenne-Grundplattform und die Minimierung des Risikos, Einschränkungen beispielsweise beim Kofferraum-Volumen oder der Allrad-Technik in Kauf nehmen zu müssen, an.

Auch höhere Verbrauchseinsparungen bei Überland- und Autobahnfahrten spielen eine große Rolle. Im Gegensatz zu anderen Hybrid-Konzepten, die ihre Vorteile im wesentlichen im Stadtbetrieb ausspielen, bietet das von Porsche bevorzugte System die Möglichkeit, bis zu einer Geschwindigkeit von 120 km/h ohne den Verbrennungsmotor zu gleiten. Mit dem Parallel-Full-Hybrid lassen sich Beschleunigung und Elastizität nochmals deutlich verbessern. Das Konzept passt somit hervorragend zur Philosophie von Porsche, außergewöhnliche Fahrleistungen bei gleichzeitig höchster Effizienz anzubieten.

© Foto: Speed Heads

Der Parallel-Full-Hybrid besteht aus Verbrennungsmotor, Elektromaschine und Batterie. Diese Komponenten werden über einen sogenannten Hybrid-Manager koordiniert, der alle Fahr- sowie Energie-Informationen enthält und die Elektromaschine als auch den Verbrennungsmotor in jeder Fahrsituation verbrauchsoptimal ansteuert. Für den Hybrid-Manager müssen rund 20.000 Datenparameter definiert werden. Zum Vergleich: Für eine herkömmliche Motorsteuerung genügen 6.000 Parameter.

Die Batterie des Systems bringt Porsche in der Reserveradmulde des Cayennes unter. Sie besteht aus 240 Zellen, die für eine Spannung von 288 Volt sorgen. Der Akku arbeitet mit einer Leistung von 38 Kilowatt und speichert die Energie, die während des Fahrens durch das rekuperative Bremsen und durch die verbrauchsoptimierende Lastpunktverschiebung des Verbrennungsmotors geladen wird. Die so gewonnene Energie lässt sich nutzen, um ohne den Verbrennungsmotor ausschließlich mit der Elektromaschine zu fahren oder den Verbrennungsmotor im Betrieb zu unterstützen.

© Foto: Speed Heads

Bei der Hybrid-Technologie sind jedoch weitere Herausforderungen zu meistern. Ein herkömmliches Fahrzeug ist unter anderem von der Servolenkunterstützung und der Bremskraftverstärker vom laufenden Verbrennungsmotor abhängig. Für den Hybrid-Antrieb elektrifizierte Porsche die Lenkung sowie die Unterdruckpumpe für den Bremskraftverstärker und ersetzte die mechanische Ölpumpe des Automatikgetriebes durch eine elektrische Ölpumpe.
{ad}
Der Firmengründer, Professor Ferdinand Porsche, entwickelte bereits im Jahre 1900 den Lohner-Porsche “Mixte“, der neben einem Verbrennungs- auch einen Elektromotor besaß und Energie in einer Batterie zwischenspeichern konnte. Angetrieben wurde das Fahrzeug von einem Vierzylindermotor, den Porsche direkt mit einem 80-Volt-Dynamo koppelte. Der Generator lieferte den Strom für die in den Vorderrädern eingebauten Radnaben-Elektromotoren. Das Fahrzeug stellte sozusagen das erste serienmäßige Auto mit Hybrid-Antrieb dar.