Der Technikträger Audi A3 e-tron - Allrounder für den urbanen Alltag

Die Technikstudie Audi A3 e-tron ist ein Allrounder für den urbanen Alltag und gewährt einen Ausblick auf mögliche Serienlösungen. Der Kompakte hat einen reinen Elektroantrieb. Eine kräftige E-Maschine und eine flüssigkeitsgekühlte Lithium-Ionen-Batterie verhelfen ihm zu agilen Fahrleistungen und zu stattlicher Reichweite.

Das Konzept
Den Antrieb des Technikträgers A3 e-tron übernimmt ein permanent erregter Synchronmotor, der bis zu 16.000 1/min drehen kann. Die wassergekühlte E-Maschine, 65 Kilogramm schwer, gibt 60 kW (82 PS) Dauerleistung ab; ihre temporäre Spitzenleistung, etwa für Überholvorgänge, beträgt 100 kW (136 PS). Das maximale Drehmoment liegt bei kraftvollen 270 Nm; die Momente gelangen über ein einstufiges Getriebe an die Vorderräder.

Als Energiespeicher dient eine Lithium-Ionen-Batterie, die in mehreren Blöcken unter dem Gepäckraumboden, unter der Rücksitzbank und im Mitteltunnel untergebracht ist. Diese Aufteilung sorgt dafür, dass der Ladeboden nur etwa drei Zentimeter höher liegt als im A3 Sportback quattro aus der Serie, im Gepäckraum bleiben 265 Liter Volumen. Das Batteriemodul speichert 26,5 kWh Energie und wiegt lediglich 300 Kilogramm; seine Spannung beträgt 380 Volt.

Die 30 Module, aus denen die Batterie aufgebaut ist, werden von Wasser umströmt. Diese aufwändige Temperierung hält den Akku im geeigneten Temperaturfenster von etwa 20 bis 55 Grad Celsius. Zudem sorgt sie für ein gleichmäßiges Temperaturniveau in den 180 einzelnen Zellen – beide Faktoren steigern die Performance: Die Batterie kann über einen langen Zeitraum viel Leistung aufnehmen und abgeben.

Die Abwärme des Akkus dient zur Beheizung des Innenraums. Bei tiefen Temperaturen wird sie von einem elektrischen Heizelement unterstützt. Es ist in das Hochspannungsnetz eingebunden. Bei warmem Wetter wird eine Klimaanlage mit einem elektrisch angetriebenen Kompressor aktiv.

Weil sie – ähnlich wie das Heizelement – durch ihren Energiebedarf die Reichweite verringert, denkt Audi intensiv über innovative Lösungen für die Klimatisierung nach. Hier stehen eine CO2-neutrale, Ethanol-betriebene Zusatzheizung, eine kleine Brennstoffzelle und eine Wärmepumpe im Fokus.

Die Leistungselektronik, in direkter Nähe zur E-Maschine im Motorraum untergebracht, wandelt den Gleichstrom der Batterie in Wechselstrom um. Damit übernimmt sie die Regelung der E-Maschine, die viel schneller und feinfühliger als bei einem Verbrennungsmotor erfolgt. Ein Gleichstrom­wandler koppelt das Zwölf-Volt-Bordnetz an das Hochspannungsnetz an. Über die Steckerbuchse und das Ladegerät lässt sich der Technikträger Audi A3 e-tron am 230 Volt-Haushaltsnetz in etwa neun Stunden voll laden. Mit 400 Volt-Drehstrom sinkt diese Zeit auf rund vier Stunden.

Der Technikträger Audi A3 e-tron im Alltag
Mit einer Batterieladung legt die Technikstudie A3 e-tron etwa 140 Kilometer Strecke zurück – in den meisten Fällen mehr als genug für die täglichen Anforder­ungen in urbanen Ballungsräumen. Der elektrisch angetriebene Kompakte bewegt sich lokal emissionsfrei und sehr agil. Der Spurt auf 100 km/h ist in 11,2 Sekunden erledigt, bis zur 60-km/h-Marke vergehen nur 5,3 Sekunden. Die Höchstgeschwindigkeit wird bei 145 km/h elektronisch begrenzt.

Der Fahrer des Technikträgers Audi A3 e-tron kann über die so genannte Fahrprofiltaste zwischen drei Fahrprogrammen wählen. Sie heißen dynamic, auto und efficiency und werden im Display des Fahrerinformationssystems angezeigt. Im Modus dynamic liefert der Elektromotor seine ganze Leistung; auch die Klimaanlage kann hier voll aktiv werden. In der Betriebsart auto werden beide Systeme etwas zurückgeregelt, um die Reichweite zu erhöhen.

Im Modus efficiency, der auf maximale Reichweite ausgelegt ist, leistet die E-Maschine maximal 50 kW (68 PS). Die Klimaanlage arbeitet hier mit minimalem Energieeinsatz, und die Höchstgeschwindigkeit ist auf 110 km/h begrenzt. In den Programmen auto und efficiency kann jederzeit die volle Leistung des Elektromotors abgerufen werden – ein einfacher Kickdown genügt.

Darüber hinaus kann der Fahrer den Grad der Energierückgewinnung in den Brems- und Schubphasen selbst steuern. Vier Rekuperations-Stufen stehen zur Wahl, sie werden über den Getriebe-Wählhebel oder über zwei Wippen am Lenkrad aktiviert.

In der niedrigsten Stufe kann der Technikträger Audi A3 e-tron „segeln“, also frei rollen, wenn der Fahrer vom Fahrpedal geht – so fährt man voraus­schauend und komfortabel. In der höchsten Stufe verzögert er kräftig, hier arbeitet der Elektromotor als Generator. Wenn der Fahrer auf die Bremse tritt, versorgt ein elektromechanisch angetriebener Bremskraftverstärker die hydraulischen Radbremsen mit Druck. Auch in dieser Situation fungiert die E-Maschine als Generator und gewinnt Energie zurück.

Der Fünfsitzer wiegt 1.592 Kilogramm, nur wenig mehr als ein A3 Sportback 2.0 TDI quattro mit 125 kW (170 PS); das Handling ist entsprechend agil. Die elektromechanisch angetriebene Lenkung – ein typisches Feature der ganzen A3-Baureihe – vermittelt exzellenten Fahrbahnkontakt, die aufwändige Vierlenker-Hinterachse bringt sportliche Präzision mit komfortablem Federungskomfort zusammen.

Ähnlich wie der Audi Q5 hybrid hat der Technikträger Audi A3 e-tron ein so genanntes Powermeter an Bord. Es zeigt die Leistung des Elektroantriebs auf einer Skala von null bis 100 Prozent an und informiert den Fahrer über den Grad der Rekuperation. Zusatzinstrumente visualisieren die Reichweite und den Ladezustand der Batterie.

Das Energiemanagement lässt sich mit einer speziellen App über das iPhone steuern – so kann der Fahrer beispielsweise verschiedene Ladeprofile aus der Ferne festlegen oder die Klimaanlage beziehungsweise die Heizung schon während des Ladens aktivieren, was der Reichweite zugute kommt. Die App dient auch als Orientierungshilfe – sie navigiert den Fahrer zu seinem Auto, etwa wenn es auf einem großen Parkplatz steht.

Anders als manche Elektrofahrzeuge des Wettbewerbs ist der Technikträger A3 e-tron ein voll alltagstaugliches Auto, das seinem Fahrer keine Kompromisse aufzwingt – damit dokumentiert er den ganzheitlichen Denkansatz, mit dem Audi die Mobilität der Zukunft entwickelt. Seine technischen Lösungen haben gute Aussichten auf einen künftigen Einsatz in der Serienfertigung.

Die gletscherweiß lackierte Technikstudie tritt optisch dezent auf, ihre 18 Zoll-Räder stammen ebenso aus der Serie wie das Interieur. Zu den Besonderheiten zählen Sitzbezüge in Leder und Alcantara, sowie eine beheizbare Frontscheibe. Sie hält die Scheibe frei von Beschlag und Vereisung und strahlt darüber hinaus Wärme in den Innenraum ab – und zwar deutlich effizienter als eine Luft-Klimaanlage.

Quelle: Audi