Aerodynamik als Effizienzhebel VW-Konzeptfahrzeug verbraucht weniger als sieben Kilowattstunden auf 100 km

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Volkswagen hat mit dem Mission Efficiency ein straßenzugelassenes Elektroauto mit einem c_W-Wert von 0,158 entwickelt. Eine Verbrauchsfahrt zeigt, wie weit sich der Energiebedarf durch konsequente Aerodynamik, geringen Rollwiderstand und Leichtbau senken lässt – aber auch, wie weit das Konzept noch von einem gewöhnlichen Serienfahrzeug entfernt ist.

Bei Elektroautos wird zusätzliche Reichweite häufig durch größere Batterien erzielt. Volkswagen verfolgt mit dem Mission Efficiency den entgegengesetzten Ansatz: Ein möglichst geringer Fahrwiderstand soll den Energiebedarf reduzieren. Auf einer 1.278,36 km langen Fahrt von Wolfsburg über Poznań und Olmütz nach Wien verbrauchte das Konzeptfahrzeug nach Herstellerangaben durchschnittlich 6,89 kWh/100 km ohne Ladeverluste. Einschließlich der beim Nachladen entstandenen Verluste waren es 7,51 kWh/100 km.

Die Durchschnittsgeschwindigkeit betrug 67,72 km/h, kurzzeitig erreichte das Fahrzeug bis zu 138 km/h. Die netto 54,9 kWh große Batterie wurde unterwegs einmal geladen. Bei der Ankunft zeigte das Fahrzeug noch eine Restreichweite von 164 km an.

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c_W-Wert von 0,158

Den größten Beitrag zur Effizienz liefert die Karosserie. Volkswagen gibt einen c_W-Wert von 0,158 und eine Stirnfläche von 2,08 m² an. Daraus ergibt sich eine aerodynamisch wirksame Widerstandsfläche von rund 0,329 m². Je kleiner dieses Produkt aus Luftwiderstandsbeiwert und Stirnfläche ausfällt, desto weniger Leistung wird benötigt, um den Luftwiderstand bei einer bestimmten Geschwindigkeit zu überwinden.

Zum Vergleich: Der ebenfalls als Effizienzdemonstrator entwickelte Mercedes-Benz Vision EQXX erreicht einen c_W-Wert von 0,17. Auf verschiedenen Langstreckenfahrten kam das Fahrzeug auf 7,4 bis 8,7 kWh/100 km. Die 6,89 kWh/100 km des Volkswagen liegen damit nochmals darunter. Ein unmittelbarer Vergleich ist jedoch nicht möglich, weil Streckenprofil, Temperatur, Durchschnittsgeschwindigkeit und Nebenverbraucher nicht identisch waren. Auf seiner 1.202-km-Fahrt nach Silverstone erreichte der EQXX beispielsweise eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit von rund 83 km/h.

Beim Mission Efficiency verringern eine Tropfenform, aktive Kühlluftklappen, ein vollständig verkleideter Unterboden und abgedeckte Hinterräder die Verwirbelungen. Rahmenlose Scheiben und flächenbündige Türgriffe glätten die Außenhaut. Nach Angaben von Volkswagen verbraucht das Konzept oberhalb von 80 km/h mehr als 30 Prozent weniger Energie als der serienmäßige ID. Polo. Bei 140 km/h soll sein Energiebedarf etwa dem des ID. Polo bei 100 km/h entsprechen.

Serienantrieb trifft auf Spezialkarosserie

Als Antrieb dient eine 99 kW starke E-Maschine aus dem kommenden ID. Polo. Auch die Hochvoltbatterie stammt grundsätzlich aus dem Kleinwagen. Für das Rekordfahrzeug wurde deren nutzbare Kapazität allerdings softwareseitig von 52,0 auf 54,9 kWh angehoben. In der Serie bleibt diese Energiereserve zum Schutz der Lebensdauer gesperrt.

Volkswagen nennt für das Konzept einen rechnerischen WLTP-Verbrauch von 8,4 kWh/100 km. Damit läge es deutlich unter den für den ID. Polo angegebenen 13,6 bis 14,9 kWh/100 km. Die Differenz von rund 38 bis 44 Prozent verdeutlicht, dass nicht allein der elektrische Antrieb über den Fahrzeugverbrauch entscheidet.

Die Bezeichnung „Großserientechnik“ gilt dennoch nur für einen Teil des Fahrzeugs. Die selbsttragende Aluminiumstruktur sowie Bauteile aus CFK-Aramid-Verbundwerkstoff sind ebenso wenig typische Kleinwagentechnik wie die aufwendig optimierte Coupé-Karosserie. Auch der Innenraum ist auf geringes Gewicht ausgelegt: Ein Smartphone oder Tablet ersetzt das fest installierte Infotainmentdisplay, eine mobile Bluetooth-Box das Lautsprechersystem.

Reifen unterschreiten Klasse A

Neben der Aerodynamik senkt Volkswagen auch den Rollwiderstand. Continental entwickelte dazu auf Basis des EcoContact 7 einen Konzeptreifen mit einem Rollwiderstandskoeffizienten von 4,9 kg/t. Dieser Wert liegt nach Angaben der Partner rund 25 Prozent unter dem Grenzwert der besten EU-Labelklasse A.

An der Innenseite der Räder sitzen patentierte Felgendeflektoren. Sie sollen verhindern, dass Luft in die Felgen strömt und dort zusätzliche Verwirbelungen erzeugt. Außen übernehmen flache Radabdeckungen dieselbe Aufgabe. Volkswagen beziffert den Anteil der Räder am gesamten aerodynamischen Widerstand auf 25 bis 30 Prozent.

An der Hinterachse kommt zudem eine gemeinsam mit Aumovio entwickelte elektromechanische Bremse zum Einsatz. Sie benötigt keine hydraulischen Leitungen und soll Schleppverluste reduzieren. Die variable Bremskraftverteilung kann außerdem einen größeren Anteil der Verzögerung über die Rekuperation ermöglichen.

Solardach entlastet das Bordnetz

Solarzellen im Glasdach und in der Heckklappe liefern unter günstigen Bedingungen bis zu 370 W. Der Solarstrom treibt das Fahrzeug nicht direkt an, sondern versorgt Verbraucher im Bordnetz. Volkswagen nennt abhängig von Standort, Jahreszeit und Wetter einen möglichen Reichweitengewinn von bis zu 30 km pro Tag. Dieser Maximalwert setzt allerdings eine hohe und lang anhaltende Sonneneinstrahlung sowie einen entsprechend niedrigen Fahrzeugverbrauch voraus.

Rekord in eng gefasster Kategorie

Das Rekord-Institut für Deutschland führt die Ergebnisse in der Kategorie „seriennahes, alltagstaugliches Viersitzer-Elektrofahrzeug“. Diese Bezeichnung sollte nicht mit einem Rekord unter regulären Serienfahrzeugen verwechselt werden. Der Mission Efficiency ist ein nicht käufliches Konzeptfahrzeug; seine beiden Rücksitze sind für Personen bis etwa 1,60 m vorgesehen. Auch die Verbrauchsfahrt entspricht keinem standardisierten WLTP-Test.

Trotz dieser Einschränkungen sind die Werte stark. Ein Verbrauch von 6,89 kWh/100 km liegt selbst im Vergleich zu bisherigen Effizienzdemonstratoren sehr niedrig. Aussagekräftiger als der Rekordtitel ist jedoch die Differenz zum in Serie gehenden Bruder ID. Polo: Sie zeigt, welches Potenzial in der Reduzierung von Luft- und Rollwiderstand steckt. (mr)

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