Modell 918 Spyder Porsche baut Supersportwagen rund um Hybridantrieb

Redakteur: Peter Koller

Mit dem Porsche 918 Spyder, der 2015 auf den Markt kommen soll, will der Zuffenhausener Hersteller die Zukunft des Sportwagens definieren. Das finale Design des Hybrid-Fahrzeugs wurde jetzt vorgestellt.

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Schnell und schön: Produktionsversion des Porsche 918 Spyder
Schnell und schön: Produktionsversion des Porsche 918 Spyder
(Porsche)

Laut Porsche lautete die Aufgabenstellung für das Entwicklungsteam: Bauen sie den Supersportwagen für die nächste Dekade mit einem höchst effizientem und leistungsstarken Hybridantrieb. Das komplette Auto wurde um den Hybridantrieb herum konstruiert.

Seine Nähe zum Motorsport zeigt der 918 Spyder aus vielen Perspektiven. Das strukturelle Konzept des 918 Spyder mit einem Rolling Chassis als Basis – also einem auch ohne Karosserie fahrfähigen Grundfahrzeug – ist bei Porsche Rennwagen-Tradition. Der V8-Motor stammt konzeptionell aus dem LMP2-Rennwagen RS Spyder, die tragenden Strukturen Monocoque und Aggregateträger bestehen aus Kohlefaser-verstärktem Kunststoff.

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Eine Kernbotschaft des 918 Spyder soll laut Hersteller sein: Der Hybridantrieb von Porsche ist ein Gewinn für die kompromisslose Fahrdynamik. Erlebbar wird das durch das einzigartige Allradkonzept mit dem kombinierten Antrieb aus Verbrennungs- und Elektromotor an der Hinterachse und dem zweiten Elektromotor an der Vorderachse. Durch den zusätzlichen, individuell steuerbaren Frontantrieb lassen sich insbesondere in Kurven neue Fahrstrategien für extrem hohe und sichere Kurvengeschwindigkeiten realisieren.

Dazu kommt die weiterentwickelte “Boost”-Strategie, die den Energiehaushalt des Elektroantriebes so intelligent steuert, dass für jeden Spurt mit voller Beschleunigung die uneingeschränkte Gesamtleistung des 918 Spyder einfach durch vollen Druck aufs Gaspedal abrufbar ist.

Der Porsche 918 Spyder besitzt das Potenzial, viele Rekorde zu brechen. Die derzeit aktuelle Rundenzeit auf der Nordschleife des Nürburgring liegt bei 7:14 Minuten. Konsequent verbindet er als Plug-In-Hybridfahrzeug die Dynamik einer über 880 PS starken Rennmaschine mit einem Verbrauch, der bei rund drei Liter auf 100 Kilometer im NEFZ noch unter dem der meisten heutigen Kleinwagen liegt. Fazit: maximaler Fahrspaß bei minimalem Verbrauch.

Kern des 918 Spyder-Konzepts ist die Verteilung des Antriebs auf drei Motoren, deren Zusammenarbeit von einem intelligenten Management gesteuert wird. Um die große Spreizung dieser Anwendungen bestmöglich zu nutzen, definierten die Porsche-Entwickler insgesamt fünf Betriebsmodi, die in Anlehnung zum Motorsport über einen “Map-Schalter” – wobei Map für Kennfeld steht – im Lenkrad aktiviert werden. Auf Basis dieser Vorwahl steuert der 918 Spyder die bestgeeignete Betriebs- und Booststrategie ohne weiteres Zutun des Fahrers ein, damit dieser sich voll auf die Strecke konzentrieren kann.

Beim Fahrzeugstart ist der “E-Power”-Modus bei ausreichendem Ladezustand der Batterie der standardmäßig eingestellte Betriebsmodus. Der 918 Spyder kann im Idealfall über 30 Kilometer weit rein elektrisch fahren. Bereits im rein elektrischen Modus beschleunigt der 918 Spyder in weniger als sieben Sekunden von null bis 100 km/h und kann bis zu 150 km/h schnell fahren. Der Verbrennungsmotor wird in diesem Modus nur bei Bedarf genutzt. Fällt der Ladezustand der Batterie unter einen vorgegebenen Minimalwert, wird automatisch in den Hybrid-Modus gewechselt.

Im “Hybrid”-Modus arbeiten Elektromaschinen und Verbrennungsmotor abwechselnd mit dem Fokus auf höchste Effizienz und geringsten Kraftstoffverbrauch. Der Leistungseinsatz der einzelnen Antriebskomponenten richtet sich nach der jeweils vorliegenden Fahrsituation und der gewünschten Fahrleistung. Der typische Einsatz des Hybrid-Modus ist die verbrauchsorientierte Fahrweise.

Für mehr Dynamik setzt der 918 Spyder seine Motoren im Modus “Sport-Hybrid” ein. Der Verbrennungsmotor ist jetzt immer in Betrieb und übernimmt den Hauptantrieb. Zusätzlich unterstützen die Elektromaschinen durch elektrischen Boost, oder wenn der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors für mehr Effizienz optimiert werden kann. Der Fokus dieses Modus liegt auf Performance und sportlicher Fahrweise bei maximaler Geschwindigkeit.

“Race-Hybrid” ist der Modus für höchstmögliche Performance und besonders sportliche Fahrweise. Der Verbrennungsmotor wird vorzugsweise unter hoher Last betrieben und lädt die Batterie, wenn der Fahrer nicht die maximale Leistung abruft. Auch hier unterstützen zusätzlich die Elektromaschinen durch Boosten. Die Elektromaschinen werden bis an die maximale Leistungsgrenze genutzt, um die größtmögliche Performance für den Rennstreckeneinsatz zu bieten. Der Ladezustand der Batterie wird bei diesem Modus nicht konstant gehalten, sondern schwankt über den gesamten Ladungsbereich. Im Vergleich zum Sport-Hybrid-Modus werden die Elektromaschinen kurzzeitig an ihrer maximalen Leistungsgrenze betrieben, was zu größeren Boost-Leistungen führt. Kompensiert wird diese gesteigerte Leistungsabgabe dadurch, dass der Verbrennungsmotor verstärkt die Batterie lädt.

Der “Hot Lap”-Knopf in der Mitte des Map-Schalters setzt auch die letzten Reserven des 918 Spyder frei und ist nur im “Race-Hybrid”-Modus aktivierbar. Ähnlich einem Qualifikations-Modus wird die Traktions-Batterie dadurch für einige schnelle Runden an ihrer maximalen Leistungsgrenze betrieben. Dabei wird die komplette verfügbare Energie der Batterie abgerufen.

Hauptantrieb: Achtzylinder aus dem Rennwagen

Hauptantriebsquelle ist der 4,6-Liter-Achtzylindermotor mit 612 PS Leistung. Der Motor ist direkt aus dem Triebwerk des erfolgreichen RS Spyder abgeleitet und erlaubt deshalb Drehzahlen bis zu 9.150/min. An den V8-Motor schließt sich das Hybridmodul an, der 918 Spyder ist wie die aktuellen Hybrid-Modelle von Porsche als Parallel-Hybrid konstruiert.

Im Wesentlichen besteht das Hybridmodul aus einem rund 115 kW starken Elektromotor und einer Trennkupplung als Verbindungselement zum Verbrennungsmotor. Durch die Anordnung als Parallel-Hybrid kann der 918 Spyder an der Hinterachse sowohl einzeln über den Verbrennungsmotor oder die Elektromaschine, als auch über beide Antriebe kombiniert betrieben werden. Die Kraftübertragung zur Hinterachse übernimmt ein Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe (PDK).

An der Vorderachse befindet sich eine weitere, autarke Elektromaschine mit rund 95 kW Leistung. Der vordere Elektroantrieb treibt die Räder über eine feste Übersetzung an. Eine Trennkupplung sorgt dafür, dass bei höheren Geschwindigkeiten die Elektromaschine abgekuppelt werden kann um ein Überdrehen der Maschine zu verhindern. Das Antriebsmoment wird für jede Achse eigenständig geregelt. Damit lässt sich eine sehr schnell reagierende Allradfunktion darstellen, die ein hohes Potenzial für Traktion und Fahrdynamik bietet.

Lithium-Ionen-Batterie mit Plug-in-Ladesystem

Die Speicherung der elektrischen Energie für die Elektromaschinen übernimmt eine flüssigkeitsgekühlte Lithium-Ionen-Batterie aus 312 Einzelzellen mit einem Energiegehalt von rund sieben Kilowattstunden. Die Batterie des 918 Spyder ist über einen eigenen Kühlkreislauf flüssigkeitsgekühlt. Die Garantiezeit für Traktionsbatterie beträgt weltweit sieben Jahre.

Für ihre Energiezufuhr entwickelte Porsche ein neues System mit einer Plug-In-Ladeschnittstelle und einem verbesserten Rekuperationspotenzial. Über diesen Ladeanschluss in der B-Säule der Beifahrerseite kann der Stromspeicher direkt mit dem häuslichen Stromnetz verbunden und geladen werden. Der Ladeanschluss ist standardisiert und länderspezifisch ausgeführt. In der Nähe der Traktions-Batterie befindet sich das On-board-Ladegerät. Es wandelt den Wechselstrom des Stromnetzes in Gleichstrom mit einer maximalen Ladeleistung von 3,6 kW um.

Am deutschen Stromnetz mit 230 Volt Spannung kann die Traktionsbatterie über das mitgelieferte Porsche Universal-Ladegerät (AC) an einer mit zehn Ampere abgesicherten Steckdose beispielsweise innerhalb von vier Stunden geladen werden. Darüber hinaus kann das Porsche Universal-Ladegerät (AC) mit Hilfe eines Lade-Docks fest in der heimischen Garage installiert werden. Sie erlaubt unabhängig von den regionalen Bedingungen ein schnelles und komfortables Laden in rund zwei Stunden. Optional ist die Porsche Schnell-Ladestation (DC) erhältlich. Mit dieser kann die Hochvoltbatterie des 918 Spyders in knapp 25 Minuten komplett geladen werden.

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