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Der Touareg V6 TSI Hybrid: Mehr als 25 Prozent Verbrauchsreduzierung (Teil 1: Antriebslayout)

2010 will Volkswagen den "weltweit erster Hybrid-Geländewagen mit 3,5 Tonnen Anhängelast" in Serie bringen und stellte nun den seriennahen Prototypen des Touareg V6 TSI Hybrid mit Vollhybrid-Technologie vor. In ihm kombinieren die Wolfsburger einen per Kompressor aufgeladenen V6-TSI-Motor (245 kW) und einem 38 kW starken Elektromotor, der den Hybrid-SUV bis zu einer Geschwindigkeit von 50 km/h alleine antreiben soll. Die Hybridversion ist Teil der "BlueMotionTechnologies"-Strategie, mit der VW die "besten Umwelttechnologien" von heute bündeln will. Aktuelle Beispiele sind die drei Passat-Versionen "Blue­Motion", mit einem Verbrauch von weniger als fünf Litern, der EU-6-konforme "BlueTDI" und der "TSI EcoFuel", der 119 g/km CO2 emittiert.

Die konzeptionelle Basis des Hybrid-Versuchsträgers bildet die aktuelle Generation des SUV, antriebsseitig indes entspricht der Wagen laut VW bereits in weiten Teilen dem künftigen Touareg Hybrid. Die Antriebseinheit besteht im wesentlichen aus dem V6 TSI, einem auf den Hybrid-Einsatz abgestimmtes Achtgang-Automatikgetriebe und dem zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe integrierten Hybrid-Modul. Letzteres wiegt 55 Kilogramm und beinhaltet die dem V6-Motor nachgeschaltete Trennkupplung sowie den E-Motor. Das Automatikgetriebe erhielt unter anderem einen speziellen Wandler mit größerer Überbrückungskupplung, eine zusätzliche elektrische Ölpumpe - zur Aufrechterhaltung der Ölversorgung bei abgeschaltetem V6 TSI -, einen Getriebewärmer zum schnelleren Erreichen der optimalen Betriebstemperatur sowie eine modifizierte Getriebesteuerung.

Um einen Teil des Gewichts der Hybrid-Komponenten (circa 175 Kilogramm) zu kompensieren, weist der Prototyp gegenüber der Serie zahlreiche Modifikationen auf. So kommt beispielsweise beim permanenten Allradantrieb statt des aktuellen zweistufigen Verteilergetriebes ein leichteres Torsen-Differential zum Einsatz, wie es auch Audi im Q7 verwendet wird.

Der kompressorgeladene Sechszylinder-Ottomotor mit Benzin-Direkteinspritzung des Touareg-Prototypen leistet 245 kW und schöpft aus 2.995 Kubikzentimetern Hubraum ein maximales Drehmoment von 440 Newtonmetern, das ab 3.000 1/min anliegt. Der E-Motor entwickelt 38 kW sowie ein maximales Drehmoment von 300 Newtonmetern. Beim sogenannten Boosten steht dem Hybrid-SUV somit kurzfristig eine Leistung von 275 kW zur Verfügung; das maximale Drehmoment steigt auf bis zu 550 Newtonmeter. In diesem Fall beschleunigt der Touareg V6 TSI Hybrid Prototyp aus dem Stand in 6,8 Sekunden auf 100 km/h.

Grundsätzlich ist das Hybrid-System des Touareg allerdings nicht nur auf das Erzielen von sportlichen Spitzenleistungen, sondern auf das Erreichen sehr niedriger Emissions- und Verbrauchswerte ausgelegt worden. So kommen zur weiteren Effizienzsteigerung eine schaltbare Motorwasserpumpe zum Einsatz, die ein sehr schnelles Aufheizen des Motors gewährleisten soll; die Pumpe ist in das Gesamtwärmemanagement des Fahrzeugs integriert. Dadurch soll der SUV im Durchschnitt weniger als 9,0 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometer verbrauch. Die CO2-Emissionen liegen somit unter 210 Gramm pro Kilometer. Die durchschnittlichen Einsparung ermittelten die Entwicklungsingenieure mit 17 Prozent. Im Stadtverkehr sollen sich sogar Verbrauchseinsparung von mehr als 25 Prozent ergeben - verglichen mit einem konventionellen SUV gleicher Größe. Im wesentlichen sind es vier Parameter, über die der Volkswagen Prototyp diese Verbrauchssenkung realisiert: Das Start-Stopp-System, die Bremsrekuperation, der E-Motor - er ermöglicht das elektrische Fahren bei Geschwindigkeiten von bis zu 50 km/h - und das so genannte Segeln. Dabei wird, sobald der Fahrer vom Gas geht, der V6 TSI durch eine Kupplung vom Getriebe getrennt. Dies ist selbst bei höheren Geschwindigkeiten - in der späteren Serienversion bis rund 160 km/h - und damit auch auf der Autobahn möglich. Durch die damit eliminierten Schleppmomentverluste soll der Touareg deutlich besser rollen, was der Fahrer bei einer vorausschauenden Fahrweise direkt in eine weitere Verbrauchsreduzierung umsetzen könne.

Darüber hinaus wird die E-Maschine im Rahmen des sogenannten Instationärausgleichs aufgrund ihrer extrem schnellen Regelbarkeit auch verwendet, um sogenannte positive und negative Momenteneingriffe durchzuführen: Bei positiver Lastanforderung durch den Fahrer unterstützt die E-Maschine zum Beispiel kurzzeitig den V6 TSI, bis dieser seinen stationären Zielwert erreicht hat. Negative Momenteneingriffe ersetzen zu großen Teilen die klassischen, nicht wirkungsgradoptimalen Eingriffe über den Verbrennungsmotor, wie sie etwa bei Schaltvorgängen des Getriebes oder plötzlichen Gaswechseln aus Komfortgründen benötigt werden.

"Dirigiert" wird das Zusammenspiel der Komponenten von einem Hybrid-Manager, der im Motorsteuergerät integriert wurde und über die CAN-Bus-Leitungen unter anderem mit dem Automatikgetriebe, der Hochvolt-Nickel-Metallhydrid-Batterie und der sogenannten Leistungselektronik kommuniziert, die den Elektromotor regelt.
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