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Alternative Antriebe

Unter die Haube geschaut: Die Technik des Jetta Hybrid von Volkswagen

Montag, 11.02.2013 09:23
Auf dem amerikanischen Markt ist der Volkswagen Jetta Hybrid bereits erhältlich. Ab April geht das Fahrzeug auch in Deutschland an den Start. Vor der Markteinführung hat Krafthand-Online einige wichtige Technikdetails beleuchtet. Pikant: Eher ausweichend gab Volkswagen über die Lebensdauer der Hochvoltbatterie Auskunft – trotz mehrmaliger Nachfrage.

Belebende Konkurrenz: Der als Vollhybrid konzipierte und knapp 1.500 kg schwere Jetta Hybrid stellt einen Gegenentwurf zum Toyota Prius dar. Bilder: Volkswagen

Doppelherz: Der 1,4-l-Turbodirekteinspritzer leistet ein maximales Drehmoment von 250 Nm/110kW und soll mit dem 20-kW-Elektromotor, der zwischen Verbrenner und 7-Gang-DSG platziert ist, ansprechende Fahrleistungen gewährleisten.

Energiequelle: Ein an der 35,8 kg schweren Hochvoltbatterie platzierter Lüfter bläst vorkonditionierte Luft aus dem Fahrzeuginnenraum zur Kühlung an den Energiespeicher. Die Leistung des hinter dem Rücksitz integrierten Lithium-Ionen-Akkus beträgt 1,1 kWh bei einer Nennspannung von 222 V.

Der konventionell angetriebene Jetta ist in den USA das meistverkaufte Modell aller deutschen Hersteller. Doch eins steht jetzt schon fest: Eine solche Erfolgstory schreibt die Hybridversion in den USA und erst recht hierzulande sicher nicht.

 

Und doch ist das Debüt des Hybrid (Preis: ab 31.300 Euro) für den Konzern ein Schritt in die richtige Richtung. Schließlich sind die bisherigen Hybridmodelle von Volkswagen und der Konzerntochter Audi als SUV konzipiert. Oder sie sind in der Oberklasse beziehungsweise gehobenen Mittelklasse angesiedelt – und somit auch keine wirkliche Alternative für eine weniger kaufkräftige, aber dennoch hybridaffine Klientel. Diese Käuferschicht interessiert sich deshalb vornehmlich für den Toyota Prius und Co, allenfalls noch für die Hybridvarianten französischer Hersteller oder von Honda.

 

Vollhybridkonzept
Mit dem Jetta Hybrid möchte Volkswagen dies ändern. Und damit sich der Jetta Hybrid auch tatsächlich als ernstzunehmender und vor allem attraktiver Mittbeweber gegenüber diesen teilweise allzu vernunftorientierten Fahrzeugen präsentiert, soll sein Vollhybridkonzept zwar den Kraftstoffverbrauch senken – jedoch nicht den Fahrspaß. Dementsprechend haben die Niedersachsen der Hybridlimousine den turbogeladenen 110 kW starken 1,4-l-TSI-Benzindirekteinspritzer als Triebwerk verpasst. Assistiert von dem 20-kW-Elektromotor beschleunigt dieser den Jetta in 8,6 Sekunden von 0 auf 100 Km/h. So steht es in den technischen Angaben. Die ebenfalls darin bezifferte Systemleistung liegt bei 125 kW. Diese temporäre Spitzenleistung wird durch das Zusammenspiel von Verbrennungs- und E-Motor erreicht, beispielsweise wenn der Fahrer maximale Beschleunigung wünscht.

 

Hinsichtlich des Normverbrauchs gilt die Aussage; 4,1 Liter auf 100 Km. Dies entspricht einem CO2-Ausstoß von 95 g/km. Den Angaben von Volkswagen zufolge verbraucht die 210 km/h schnelle Limousine damit rund 20 Prozent weniger Kraftstoff als ein konventionelles Fahrzeug vergleichbarer Größe und Leistung.

 

Trennkupplung
Wie bereits erwähnt: Der Jetta ist ein echter Vollhybrid. Das bedeutet, die E-Maschine unterstützt nicht nur beim Beschleunigen oder Anfahren. Vielmehr ermöglicht sie auch rein elektrisches Fahren. Bei entsprechendem Ladestatus der Lithium-Ionen-Hochvoltbatterie soll das über eine Distanz von bis zu zwei Kilometern und bis zu einer Geschwindigkeit von 70 Km/h möglich sein. Per Knopfdruck kann der Fahrer den Elektromodus manuell aktivieren. Darüber hinaus wechselt das Hybridsystem automatisch in den emissionsfreien Elektromodus, wann immer es Ladestatus und Fahrsituation zulassen. Eine Energieflussanzeige informiert den Fahrer über den entsprechenden Fahrmodus und den Batteriestatus. Somit sieht er etwa auch, ob die E-Maschine gerade als Generator fungiert und zum Aufladen des Akku rekuperiert.

 

Wie schon beim Touareg-Hybrid beruht auch das Antriebskonzept des Jetta auf einem Parallelhybrid. Das heißt, sowohl der Verbrennungsmotor als auch die E-Maschine sind mechanisch mit der treibenden Achse verbunden. Folglich können sie ihr Drehmoment direkt an die Antriebsräder übertragen. Dazu befindet sich die E-Maschine zwischen Verbrenner und dem 7-Gang-Doppelkupplungsgetriebe. Um den Benzindirekteinspritzer während des reinen Elektrobetriebs vom Antriebsstrang abzukoppeln, befindet sich zwischen diesem und dem E-Motor eine Trennkupplung. Dies ist notwendig, um  Schleppverluste zu vermeiden. Während der Rekuperation ist die Trennkupplung ebenfalls geöffnet. Außerdem ermöglicht die Trennkupplung das sogenannte Segeln. Hierbei wird das TSI-Triebwerk vom Antriebsstrang abgekoppelt und automatisch abgeschaltet, sobald der Fahrer bei höheren Geschwindigkeiten den Fuß vom Gas nimmt. Damit werden Schleppmomente vermieden und das Fahrzeug kann ohne jeglichen Kraftstoffverbrauch relativ lange rollen. Oberhalb 135 Km/h ist kein Segeln mehr möglich.

 

Bremst der Fahrer, aktiviert die Steuerelektronik den Rekuperationsmodus. Auch dabei ist die Trennkupplung geöffnet, um Schleppverluste zu vermeiden. Die Höhe des generatorischen Moments der E-Maschine und der damit einhergehenden bremsenden Wirkung richtet sich nach dem Bremspedalweg.


Batteriemanagement
Bekanntlich sollten Lithium-Ionen-Akkus in Hinblick auf einen optimalen Wirkungsgrad und eine möglichst hohe Lebensdauer nur innerhalb eines Temperaturfensters von etwa - 5 °C bis etwa 40 °C betrieben werden.  Da liegt natürlich die Frage zur Konditionierung der Batterie nahe. Volkswagen erklärt, dass die Kühlung über vorkonditionierte Luft aus dem Fahrzeuginnenraum sichergestellt sei. Das direkt am Energiespeicher platzierte Gebläse sichert den Luftstrom.

 

Krafthand-Online fragte Volkswagen, ob der aus 60 Einzelzellen zu je 5 Ah bestehende Lithium-Ionen-Akku bei sehr kalten Temperaturen konditioniert, sprich beheizt werden muss. Hierzu äußert sich der Wolfsburger Autokonzern wie folgt: 'Da die chemischen Prozesse innerhalb der Batterie unter diesen Umständen wesentlich langsamer ablaufen und gleichzeitig der Innenwiderstand steigt, kommt unter diesen Bedingungen der Verbrennungsmotor zum Einsatz. Der Akku muss deshalb nicht vorkonditioniert werden'. Das lässt mit anderen Worten die Interpretation zu, dass es unter ‚solchen Bedingungen’ zum (zeitweisen) Deaktivieren des Hybridsystems kommen kann.

 

Auf die Lebensdauer der Batterie angesprochen, äußert sich Volkswagen ebenfalls alles andere als eindeutig: 'Die Haltbarkeit unseres Lithium-Ionen Akkus ist auf Fahrzeuglebensdauer ausgelegt.' Wie lang diese wiederum ist, geben die Niedersachsen auch auf wiederholte Nachfrage von Krafthand-Online nicht preis. Aus 'Wettbewerbsgründen' heißt es ebenso lapidar wie vielsagend.

Modifikationen
Auch wenn die Hybridversion auf dem normalem Jetta basiert, gehen mit dem Einbau des mit einer Spannung von 222 V arbeitenden Hochvoltsystems einige  Modifikationen einher. So wurde beispielweise der riemengetriebene Klimakompressor gegen einen via HV-Anlage elektrisch angetriebenen Verdichter ersetzt. Somit kann die Funktion der Klimaanlage auch bei abgestellten Verbrennungsmotor aufrecht erhalten werden – wie es beim rein elektrischen Fahren, im Start-Stopp-Betrieb oder beim Segeln der Fall ist.

 

Übrigens: Durch die spezielle Gestaltung der Klimaanlage übernimmt der Klimakompressor laut Volkswagen im E-Fahrbetrieb die Heizfunktion für den Fahrgastraum. Bei Bedarf wirkt ein PTC-Heizer unterstützend, indem er die in den Innenraum strömende Luft erwärmt.

 

Von: Torsten Schmidt

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