Zusammenfassung:
Volkswagen kündigte kürzlich einen fast serienmäßig produzierten reinen Elektrofahrzeug-Prototyp namens „Mission Efficiency“ an und demonstrierte seine extreme Leistung in Bezug auf Aerodynamik und Energieeffizienz durch eine Reihe tatsächlicher Tests. Dieses elektrische Coupé mit 2+2-Sitzer-Anordnung verfügt über eine extrem stromlinienförmige Karosserie und einen Luftwiderstandsbeiwert von nur 0,158. Nach Angaben von Volkswagen hat dieses Ergebnis den Aerodynamik-Rekord für straßenzugelassene Fahrzeuge erneuert.
Mission Efficiency ist kein Konzeptauto, das nur zur Präsentation zukünftiger Designs gebaut wurde, sondern ein seriennaher Prototyp mit vollständigen Fahrfähigkeiten und umfassender Nutzung bestehender Massenproduktionstechnologie. Das Fahrzeug basiert auf der Volkswagen MEB+-Plattform und nutzt zahlreiche Technologien der kommenden neuen ID-Generation. Polo und andere Modelle. Daher möchte Volkswagen mit diesem Auto beweisen, dass es den Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen deutlich senken kann, ohne auf extrem fortschrittliche Batterien oder Antriebssysteme angewiesen zu sein. Es kann auch den Energieverbrauch von Elektrofahrzeugen allein durch eine systematische Optimierung des Fahrzeugdesigns erheblich senken.
Das Auffälligste an diesem Auto ist sein Aussehen. Mission Efficiency zeichnet sich durch eine deutliche tropfenförmige Karosserie und ein extrem schlankes Heckdesign aus. Die Gesamtlänge beträgt knapp 4,8 Meter, die Körpergröße beträgt jedoch weniger als 1,4 Meter. Die Karosserie verjüngt sich von vorne nach hinten allmählich, um eine möglichst reibungslose Luftströmung entlang der Karosserieoberfläche zu ermöglichen und so die beim Fahren des Fahrzeugs entstehenden Turbulenzen zu reduzieren.
Das Fahrzeug verfügt außerdem über ein vollständig abgedecktes Chassis, versteckte Türgriffe, rahmenlose Fenster sowie speziell gestaltete Räder und Radkästen. Besonderer Wert wird auf die aerodynamische Leistung im Hinterradbereich gelegt, wobei durch ein spezielles Radnabenführungsdesign und Radabdeckungskonzept der von den Rädern erzeugte Luftwiderstand bei Fahrten mit hohen Geschwindigkeiten minimiert wird.
Volkswagen hat außerdem drei aktive Kühlluftleitbleche an der Vorderseite des Fahrzeugs entwickelt. Diese Leitbleche können je nach tatsächlichem Kühlbedarf des Fahrzeugs individuell geöffnet oder geschlossen werden. Wenn keine große Kühlluftmenge in die Karosserie eindringen muss, kann die Schallwand vollständig geschlossen werden, damit die Vorderseite des Fahrzeugs eine möglichst vollständige und glatte Luftstromoberfläche bildet.
Wenn alle drei Kühlleitbleche geschlossen sind, gelangt nahezu keine Luft in den Innenraum der Fahrzeugfront, was einer der wichtigen Gründe dafür ist, dass Mission Efficiency einen Luftwiderstandsbeiwert von 0,158 erreichen kann. Da der Elektromotor für die Verbrennung keine große Menge Luft ansaugen muss wie ein herkömmlicher Kraftstoffmotor und der Bedarf an Kühlluftstrom relativ gering ist, kann Volkswagen ein geschlosseneres Frontdesign als herkömmliche Kraftstofffahrzeuge übernehmen.
Die Vorderseite des Mission Efficiency verfügt außerdem über eine optimierte seitliche Luftstromstruktur, im Gegensatz zu vielen herkömmlichen Modellen, die auf komplexe Luftvorhangstrukturen angewiesen sind, um den Luftstrom in der Nähe der Vorderräder zu bewältigen. Volkswagen hat den Front- und Radbereich neu gestaltet, um eine bessere Luftführung an der Fahrzeugfront zu ermöglichen.
Um dieses Ziel zu erreichen, hat Volkswagen zahlreiche aerodynamische Computersimulationen und Windkanaltests durchgeführt und dabei auch auf die Erfahrungen früherer extrem effizienter oder leistungsstarker Modelle wie XL1 und ID.R zurückgegriffen. Die daraus resultierende Langheckkarosserie ist einer der Schlüsselfaktoren dafür, dass das Fahrzeug einen extrem niedrigen Windwiderstand erreicht.
Der vordere Luvbereich dieses Autos ist mit nur 2,08 Quadratmetern ebenfalls sehr klein. Bei einem Fahrzeug mit einer Länge von fast 4,8 Metern ist diese Größenkontrolle sehr wichtig, um den Luftwiderstand bei hohen Geschwindigkeiten zu verringern. Die aerodynamische Gesamteffizienz des Fahrzeugs erreicht damit ein Niveau, das derzeit in Serienmodellen von Volkswagen nur schwer zu erreichen ist.
Auch im Hinblick auf den Energieverbrauch hat Mission Efficiency sehr erstaunliche Daten erstellt. Im Idealzustandstest fuhr das Fahrzeug mit einer konstanten Geschwindigkeit von 68 km/h, die Teststrecke führte nicht bergauf und elektrische Zusatzgeräte wie die Klimaanlage waren ausgeschaltet. Der letztendlich gemessene Energieverbrauch pro 100 Kilometer betrug nur 6,48 kWh.
Natürlich spiegelt diese Testbedingung nicht die tatsächliche Fahrumgebung normaler Verbraucher wider. Daher führte Volkswagen anschließend einen realistischeren Langstreckentest durch, der in Wolfsburg, Deutschland, über Posen, Polen und Olomouc, Tschechien, begann und schließlich in Wien, Österreich, ankam, mit einer Gesamtstrecke von 1.278,36 Kilometern.
Für diesen Langstreckentest verwendete Mission Efficiency einen Akku mit einer Nettokapazität von 54,9 Kilowattstunden und wurde nur einmal aufgeladen. Das Fahrzeug erreichte schließlich einen tatsächlichen Energieverbrauch von 6,89 kWh pro 100 Kilometer. Unter Berücksichtigung der Ladeverluste beträgt der Gesamtenergieverbrauch 7,51 kWh pro 100 Kilometer.
Die Durchschnittsgeschwindigkeit der gesamten Fahrt erreichte 67,72 Kilometer/Stunde und die Höchstgeschwindigkeit erreichte 138 Kilometer/Stunde. Als das Fahrzeug in Wien ankam, reichte die Batterie noch für rund 164 Kilometer. Das heißt, wenn das Fahrzeug am Ende des Tests entsprechend der verbleibenden Leistung weiterfährt, kann das Fahrzeug theoretisch eine Fahrstrecke von mehr als 1.400 Kilometern mit einer einzigen Ladung erreichen.
Mission Efficiency verwendet keinen speziell für den Rekord entwickelten Ultrahochleistungs-Elektromotor, sondern einen 99-Kilowatt-Frontelektromotor, der mit dem zukünftigen ID geteilt wird. Polo. Umgerechnet beträgt die maximale Leistung dieses Motors etwa 135 PS.
Das Fahrzeug nutzt auch die Batterietechnologie des ID. Beim Polo liegt der Schwerpunkt der Volkswagen-Demonstration also nicht auf „größere Batterien können weiter fahren“, sondern auf der Reduzierung des Energiebedarfs des Fahrzeugs selbst, so dass eine Batterie mit nicht übertriebener Kapazität eine sehr beachtliche tatsächliche Reichweite erreichen kann.
Volkswagen gab sogar an, dass Mission Efficiency den Energieverbrauch bei Geschwindigkeiten über 80 km/h im Vergleich zum ID um mehr als 30 % senken kann. Polo. Bei einer Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h entspricht der Energieverbrauch dieses Prototyps in etwa dem des ID. Polo bei Fahrt mit 100 km/h.
Dies zeigt auch die Bedeutung der Aerodynamik für die Hochgeschwindigkeitsausdauer von Elektrofahrzeugen. Mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit steigt der Luftwiderstand schnell an. Wenn Elektrofahrzeuge daher auf Autobahnen einen niedrigen Energieverbrauch aufrechterhalten möchten, ist eine einfache Erhöhung der Batteriekapazität nicht die effektivste Lösung. Durch die Reduzierung des Windwiderstands kann das Fahrzeug bei gleicher Batteriekapazität eine größere Reichweite erreichen und gleichzeitig den Ladebedarf verringern.
Neben der Aerodynamik hat Volkswagen auch Leichtbauaspekte optimiert. Das Fahrzeug verwendet eine große Menge Aluminium, hochfeste Materialien und kohlenstofffaserverstärkte Materialien und reduziert den Energiebedarf für den Fahrzeugbetrieb durch eine leichtere Karosseriestruktur.
Mission Efficiency nutzt jedoch kein luxuriöses Smart-Cockpit im herkömmlichen Sinne. Um Gewicht und Komplexität weiter zu reduzieren, verzichtet Volkswagen nicht einmal auf einen traditionell großen zentralen Infotainment-Bildschirm in der Mittelkonsole, sondern setzt auf den „Bring Your Own Device“-Gedanken.
Einige Unterhaltungs- und Informationsfunktionen können im Auto über Mobiltelefone, Tablets und andere Geräte ausgeführt werden. Smartphone- und Tablet-Halter sind ebenfalls vorhanden und mit tragbaren Bluetooth-Lautsprechern ausgestattet. Dieses Design reduziert nicht nur das Gewicht der Bordelektronik, sondern spiegelt auch das Designkonzept dieses Modells wider, bei dem die Energieeffizienz oberste Priorität hat.
Das Dach des Fahrzeugs ist außerdem mit Solarpaneelen ausgestattet, die elektronische Geräte an Bord mit Strom versorgen und theoretisch bis zu etwa 30 Kilometer zusätzliche Reichweite bieten können. Die Hauptaufgabe des Solarsystems besteht nicht darin, die Hauptantriebsenergie des Fahrzeugs zu tragen, sondern den Verbrauch von Strombatterien durch Klimaanlagen, elektronische Geräte und andere Hilfssysteme zu reduzieren.
Obwohl die Karosserie offensichtlich die Proportionen eines Sportwagens aufweist, verwendet der Mission Efficiency immer noch ein 2+2-Sitzer-Layout. Die vordere Reihe bietet ausreichend Platz für den täglichen Gebrauch, während die hintere Reihe eher für Passagiere mit einer Körpergröße von weniger als 1,6 Metern geeignet ist. Darüber hinaus verfügt das Fahrzeug über 481 Liter Gepäckraum und Volkswagen will beweisen, dass selbst das Streben nach extremer aerodynamischer Effizienz nicht zwangsläufig dazu führt, dass das Fahrzeug seine Alltagstauglichkeit völlig verliert.
Die Designidee dieses Autos ist tatsächlich nicht das erste Mal, dass Volkswagen sie ausprobiert hat. Bereits etwa 2013 brachte Volkswagen mit dem XL1 ein Plug-in-Hybridmodell mit tropfenförmiger Karosserie und geschlossenem Hinterraddesign auf den Markt, das ebenfalls auf extreme Energieeffizienz abzielte. Später gelangte der XL1 sogar in die Kleinserienfertigung und wurde zu einem der experimentellsten Modelle in der Geschichte von Volkswagen.
Mission Efficiency kann als Fortsetzung des XL1-Konzepts im rein elektrischen Zeitalter angesehen werden. Es gibt jedoch offensichtliche Unterschiede in den technischen Routen der beiden. Der XL1 nutzt ein ganz besonderes Antriebssystem und eine ganz besondere Karosseriestruktur, um extremes Leichtgewicht zu erreichen, während Mission Efficiency eher auf der bestehenden MEB+-Plattform von Volkswagen und künftigen Serienmodelltechnologien basiert.
Deshalb besteht die eigentliche Bedeutung der Demonstration von Volkswagen nicht darin, ein extrem aussehendes Elektro-Coupé auf den Markt zu bringen, sondern zu beweisen, dass viele Technologien, die den Energieverbrauch senken, tatsächlich schrittweise von Konzeptautos auf normale Serienmodelle übertragen werden können. Selbst wenn Verbraucher dieses tropfenförmige Fahrzeug nicht fahren, werden in künftigen Elektrofahrzeugen von Volkswagen wahrscheinlich aktive Aerodynamik, Radnabenauslenkung, Fahrwerksverkleidung, Leichtbaumaterialien und effizientere Wärmemanagementsysteme zum Einsatz kommen.
Zum jetzigen Zeitpunkt hat Volkswagen keine Pläne für eine offizielle Massenproduktion des Mission Efficiency bekannt gegeben. Bei diesem Auto handelt es sich immer noch um ein Demonstrationsmodell der Konzepttechnologie. Allerdings definiert Volkswagen ihn als „seriennahes“ Fahrzeug, was bedeutet, dass viele der darin enthaltenen Technologien bereits einen hohen technischen Reifegrad aufweisen.
Das Aufkommen von Mission Efficiency spiegelt auch wider, dass die gesamte Automobilindustrie die Effizienz von Elektrofahrzeugen neu prüft. In der Vergangenheit haben Automobilhersteller die Batterielebensdauer häufig durch eine Erhöhung der Batteriekapazität verbessert. Da jedoch Themen wie Batteriegewicht, Kosten und Ladegeschwindigkeit immer wichtiger werden, wird die Reduzierung des Eigenenergieverbrauchs des Fahrzeugs zu einem weiteren wichtigen technischen Weg.
Viele Automobilhersteller, darunter Mercedes-Benz, Audi, Porsche und Ford, reduzieren den Luftwiderstand von Elektrofahrzeugen durch komplexere aerodynamische Designs. Insbesondere bei Fahrten mit hoher Geschwindigkeit wird der Einfluss der Körperform auf den tatsächlichen Energieverbrauch immer deutlicher.
Die von Volkswagen in diesem Test gezeigten Ergebnisse zeigen, dass ein Elektrofahrzeug, das keine besonders große Batteriekapazität nutzt und über ein mittelstarkes Antriebssystem verfügt, durch extreme aerodynamische Optimierung und Leichtbaukonstruktion auch eine tatsächliche Reichweite von mehr als 1.200 Kilometern mit einer einzigen Ladung erreichen kann.
Dieses Maß an Effizienz geht jedoch mit deutlichen Kosten für das Styling einher. Die schlanke tropfenförmige Karosserie des Mission Efficiency, das extrem niedrige Dach und die abgedeckten Räder sind für normale Verbraucher nicht das akzeptabelste Design. Das eigentliche Problem, das Volkswagen in Zukunft lösen muss, besteht darin, diese aerodynamischen Vorteile in gewöhnliche Modelle umzusetzen, die Verbraucher bereit sind zu kaufen.
Aus dieser Perspektive ähnelt Mission Efficiency eher einem Technologieexperiment als einem Massenauto, das kurz vor der Markteinführung steht. Die Frage, die es zu beantworten versucht, ist sehr einfach: Wie viel Strom kann ein modernes reines Elektrofahrzeug einsparen, wenn es nicht auf eine größere Batterie angewiesen ist, sondern die Effizienz in allen Aspekten wie Karosserieaerodynamik, Gewicht, Antriebssystem, Wärmemanagement und Zusatzstromverbrauch maximiert.
Zumindest den aktuellen Testergebnissen nach zu urteilen, hat Volkswagen eine recht erstaunliche Antwort gegeben.
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