Betriebsstrategien beim Hybridantrieb: Sparen beim Fahren

Eindrucksvolle Verbrauchswerte realisieren sogar Luxuslimousinen mit Plug-in-Hybrid-Antrieb wie der Porsche Panamera S „E-Hybrid“. Die Limousine mit 306 kW/ 416 PS Systemleistung begnügt sich im Norm-Zyklus mit 3,1 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometer. Schöpft der Fahrer die hybridspezifischen Betriebsstrategien konsequent aus, sinkt der Verbrauch weiter.

Der Hybridantrieb gilt derzeit als unumstrittener Königsweg bei der wirksamen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs bei Fahrzeugen. Nachdem Toyota als Pionier der Antriebstechnik den Nachweis geliefert hat, dass die Kombination aus Verbrennungsmotor, Elektroantrieb, elektrischem Energiespeicher und effizientem Antriebs- und Energiemanagement den Verbrauch von Fahrzeugen wirksam senkt, engagieren sich praktisch alle Hersteller in der Hybridtechnik. Besonders die Anbieter großer und leistungsstarker Autos haben erkannt, dass nur die Hybrid-Technik die Verbäuche so weit senkt, dass auch eine Mercedes S-Klasse, ein Audi A8 oder ein BMW 7er die ambitionierten Grenzwerte für den CO2-Ausstoß [foto id=“474361″ size=“small“ position=“left“]ebenso erreichen wie der Porsche Panamera. Doch die Anbieter können nur die technischen Grundlagen für die Antriebe entwickeln und auf die Straße bringen. Der maßgebliche Faktor, der den niedrigeren Verbrauch in der Praxis realisiert, ist der Fahrer.

Die Entscheidung für ein Hybridfahrzeug setzt zwingend die Bereitschaft voraus, sich mit der Technik gründlich zu beschäftigen, damit sich das Potential durch ein entsprechendes Fahrverhalten tatsächlich erschließen lässt. Porsche hat deshalb für seine Hybrid-Fahrzeuge sogenannte „Hybridspezifische Betriebsstrategien“ entwickelt. Das ist im Grundsatz nichts wirklich ganz Neues, denn „Betriebsstrategien“ gelten auch für konventionelle Autos mit Verbrennungsmotoren. Die Entwickler bei Porsche verstehen darunter, den Verbrennungsmotor so oft wie möglich im Bereich seines optimalen Wirkungsgrad zu betreiben. Daraus resultiert die Strategie der konsequenten Absenkung der Motordrehzahl. Das Ziel klingt gleichermaßen banal wie auch für den technischen Laien logisch nachvollziehbar: „Jede gesparte Motorumdrehung spart Kraftstoff!“ Die Drehzahlsenkung lässt sich dabei am einfachsten in Fahrbereichen mit geringer und mittlerer Last realisieren. Somit haben die schwäbischen Ingenieure bei ihrer Arbeit die Kenngröße „Motorumdrehung pro Kilometer“ (U/km) als zentrale Kenngröße definiert.

Da diese Kenngröße rein praxisorientiert ist, erfolgt deren Ermittlung auch nicht auf Prüfständen. Die Schwaben haben dafür die sogenannte „Stuttgart Runde“ ausgearbeitet. Ein 65 Kilometer langer Kurs in und um die baden-württembergische Landesmetropole mit einer praxisnahen Aufteilung in Stadtverkehr, Landstraße und Autobahn. Als Referenz diente ein Panamera S, dessen V8 mit 4,8 Litern Hubraum und 294 kW/400 PS Leistung ohne aktuelle drehzahloptimierende Maßnahmen wie Start-/Stopp-Funktion auskam. Die Kennzahl dieses Motors auf der „Stuttgart Runde“ lag bei 1 432 U/km. Das entspricht einem Verbrauch von 9,9 Liter pro 100 Kilometer. Alleine eine Start-Stopp-Automatik sorgte für eine Senkung [foto id=“474362″ size=“small“ position=“right“]auf 1 350 U/km. Das bedeutet zwei Prozent Verbrauchssenkung. Auf 1 239 U/km sinkt die Kennzahl durch die sogenannte „Segelfunktion“, bei der der Motor während der Fahrt ohne Gasbefehl im Leerlauf arbeitet. Das entspricht weiteren vier Prozent Einsparung. Durch die Funktion des „erweiterten Segelns“, bei der sich der Motor ganz abschaltet, geht die Kenngröße auf 1 049 U/km zurück.

Mit den spezifischen technischen Eigenschaften des Hybridantriebs rauscht die Kenngröße U/km förmlich in den Keller. Schon die erste Hybrid-Generation ohne Plug-in-Technik brachte durch rein elektrisch zurückgelegte Abschnitte, Energierückgewinnung und Verschiebung des Lastpunktes einen Verbrauchsvorteil von weiteren 23 Porzent, was 524 U/km entspricht. Die Plug-in-Technik im Panamera S „E-Hybrid“ mit rund 16 Kilometern rein elektrischer Reichweite ermöglicht es, rund ein Viertel der „Stuttgart Runde“ ohne Verbrennungsmotor zurückzulegen. Bei nunmehr 318 U/km liegt der Praxisverbrauch somit bei 4,4 l/100 km.

Das ist noch nicht das Ende der Fahnenstange

Nutzt der Fahrer einer solchen Strecke die Möglichkeit, während der Halbzeit beim Termin oder am Arbeitsplatz zum Aufladen der Batterie, schafft er es, die 65-Kilometer-Runde zu mehr als 80 Prozent rein elektrisch zu bewältigen, mit gerade einmal noch 123 U/km. Dann liegt der Kraftstoffverbrauch in einem Bereich von 1,7 Liter auf 100 Kilometern. Mit unterschiedlichen Assistenzsystemen, die die Wahl der richtigen Betriebsstrategie unterstützten, kommt zumindest Porsche beim Panamera S „E-Hybrid“ entgegen. Am Ende entscheidet jedoch nur die Cleverness des Fahrers über den wahren Verbrauch – eine weitere betriebsstrategische Kenngröße mit hohem Entwicklungspotential.