Porsche 918 Spyder-Prototyp im Martini-Racing-Design

Die Fahr-Erprobung des Porsche 918 Spyder geht in die nächste Phase. Wie bei der Abstimmung aller Porsche-Fahrzeuge ist die 20,8 Kilometer lange Nordschleife des Nürburgrings mit ihren zahlreichen Kurven und selektiven Passagen auch ein fester Bestandteil des Test-Programms für den 918 Spyder. Schließlich ist eine Rundenzeit von unter sieben Minuten und 22 Sekunden eines der Entwicklungsziele des innovativen Supersportwagens mit Plug-in-Hybridantrieb.

In der Martini Racing-Lackierung erinnert der Porsche 918 Spyder Versuchsträger an eine glorreiche Rennsport-Vergangenheit.

Der jüngste Versuchsträger dreht nun seine Runden im Martini-Racing-Look und zitiert damit zahlreiche Porsche-Rennwagen, besonders aus den 1970er Jahren. Bereits zwischen 1973 und 1978 war Martini offizieller Partner des Porsche-Werksteams. In dieser Zeit machten die attraktiv gestalteten, so genannten Martini-Porsche mit zahlreichen Siegen von sich reden. Dazu zählen unter anderen der Targa-Florio-Gesamtsieg 1973, der Gewinn der Sportwagen-Weltmeisterschaft 1976 sowie die Gesamtsiege bei den 24 Stunden von Le Mans 1976 und 1977. Bereits 1971 konnte ein Porsche 917 mit Unterstützung durch Martini® das legendäre Langstreckenrennen in Le Mans gewinnen. Ob Porsche 908, 917, 935 und 936 sowie die verschiedenen 911 RS- und RSR-Typen, alle einte das einprägsame Martini®-Racing-Design in verschiedensten Abwandlungen.

Jetzt steht das Martini-Racing-Design dank der Neuauflage dieser erfolgreichen Partnerschaft exklusiv dem innovativen 918 Spyder zur Verfügung. Dazu haben die Porsche AG und die Marke Martini, vertreten durch die Bacardi & Company Limited mit Sitz in der Schweiz, erneut einen Kooperationsvertrag geschlossen.

Die Technik des Supersportwagens für Morgen
Die Zukunft nimmt Gestalt an: Der Porsche 918 Spyder verbindet er als Plug-In-Hybridfahrzeug einen Hochleistungs-Verbrennungsmotor mit fortschrittlichsten elektrischen Antrieben zu Fahrleistungen, die mehr als außergewöhnlich sind: Das Beste aus beiden Welten beschert dem 918 Spyder die Dynamik einer über 770 PS starken Rennmaschine bei einem Verbrauch, der mit rund drei Liter auf 100 Kilometer noch unter dem der meisten heutigen Kleinwagen liegt.

Darüber hinaus schlägt Porsche bei dem Technologieträger mit spektakulären Lösungen wie der Karosserie aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CfK), der vollvariablen Aerodynamik, der adaptiven Hinterachslenkung und der oben mündenden “Top Pipes”-Abgasanlage weitere neue Wege ein. Damit gewährt der 918 Spyder einen Ausblick darauf, was Porsche Intelligent Performance in Zukunft zu leisten vermag. Ein Verbrauch von rund drei Liter auf 100 Kilometer sowie eine elektrische Reichweite von über 25 Kilometer sind in der Sportwagenliga bisher einzigartig. Es lohnt sich also den aussergewöhnlich langen Artikel zu lesen. Für Technikfreaks ist er ein Leckerbissen, die all die innovativen, im 918 Spyder verwendeten Technologien ausführlich und auch für Laien verständlich schildert.

Der Porsche 918 wird ein Hochleistungs-Supersportwagen mit modernster Hybridtechnik sein.

Von komfortabel bis renntauglich: Fünf Modi für drei Motoren
Kern des 918 Spyder-Konzepts ist die Verteilung des Antriebs auf drei Motoren, deren Zusammenarbeit von einem intelligenten Management in fünf vorwählbaren Modi gesteuert wird. Sie berücksichtigt optimal die unterschiedlichen Anforderungen zwischen effizienzorientiertem Fahrprofil und maximaler Performance. Um die große Spreizung dieser Anwendungen zu nutzen, definierten die Porsche-Entwickler insgesamt fünf Betriebsmodi, die in Anlehnung zum Motorsport über einen “Map-Schalter” – wobei Map für Kennfeld steht – im Lenkrad aktiviert werden.

Leise und elegant: “E-Power”
Beim Fahrzeugstart ist der “E-Power”-Modus bei ausreichendem Ladezustand der Batterie der standardmäßig eingestellte Betriebsmodus. Der 918 Spyder kann im Idealfall über 25 Kilometer weit rein elektrisch fahren. Der Verbrennungsmotor wird in diesem Modus nur bei Bedarf genutzt: Über Kick-Down kann sofort die maximale Antriebsleistung abgerufen werden. Fällt der Ladezustand der Batterie unter einen vorgegebenen Minimalwert, wird automatisch in den Hybrid-Modus gewechselt.

Effizient und komfortabel: “Hybrid”
Im “Hybrid”-Modus arbeiten Elektromaschinen und Verbrennungsmotor kombiniert mit dem Fokus auf höchste Effizienz und geringsten Kraftstoffverbrauch. Der Leistungseinsatz der einzelnen Antriebskomponenten richtet sich nach der jeweils vorliegenden Fahrsituation und der gewünschten Fahrleistung. Der typische Einsatz des Hybrid-Modus erfolgt bei moderater, verbrauchsorientierter Fahrweise, beispielsweise im Stadtverkehr.

Sportlich und dynamisch: “Sport-Hybrid”
Mehr dynamikorientiert setzt der 918 Spyder seine Motoren im Modus “Sport-Hybrid” ein. Der Verbrennungsmotor ist jetzt immer in Betrieb und übernimmt den Hauptantrieb. Zusätzlich unterstützen die Elektromaschinen durch elektrischen Boost, wenn vom Fahrer eine höhere Leistung gefordert wird oder wenn der Betriebspunkt des Verbrennungsmotors für mehr Effizienz optimiert werden kann. Der Fokus dieses Modus liegt auf Performance und sportlicher Fahrweise.

Für schnelle Runden: “Race-Hybrid”
“Race-Hybrid” ist der Modus für höchstmögliche Performance und besonders sportliche Fahrweise. Der Verbrennungsmotor wird vorzugsweise unter hoher Last betrieben und lädt die Batterie, wenn der Fahrer nicht die maximale Leistung abruft. Zusätzlich unterstützen die Elektromaschinen bei Bedarf durch Boosten, wenn vom Fahrer eine noch höhere Leistung gefordert wird. Die Elektromaschinen werden bis an die maximale Leistungsgrenze genutzt, um die größtmögliche Performance für den Rennstreckeneinsatz zu bieten. Der Ladezustand der Batterie wird bei diesem Modus nicht konstant gehalten, sondern schwankt über den gesamten Ladungsbereich. Im Vergleich zum Sport-Hybrid-Modus werden die Elektromaschinen kurzzeitig an ihrer maximalen Leistungsgrenze betrieben, was zu größeren Boost-Leistungen führt. Kompensiert wird diese gesteigerte Leistungsabgabe dadurch, dass der Verbrennungsmotor verstärkt die Batterie lädt.

Für die Pole Position: “Hot Lap”
Der “Hot Lap”-Knopf in der Mitte des Map-Schalters setzt auch die letzten Reserven des 918 Spyder frei und ist nur im “Race-Hybrid”-Modus aktivierbar. Ähnlich einem Qualifikations-Modus wird die Traktions-Batterie dadurch für einige schnelle Runden an ihrer maximalen Leistungsgrenze betrieben. Dabei wird die komplette verfügbare Energie der Batterie abgerufen.

Hauptantrieb: Achtzylinder aus dem Rennwagen
Hauptantriebsquelle ist der 4,6-Liter-Achtzylindermotor mit über 570 PS Leistung, der direkt aus dem Triebwerk des erfolgreichen RS Spyder abgeleitet wurde und deshalb Drehzahlen bis zu 9.000/min erlaubt. In Analogie zum Rennmotor RS Spyder verfügt das 918 Spyder-Aggregat über eine Trockensumpfschmierung mit separatem Öltank und Ölabsaugung. Die vier Absaugpumpen bestehen zur Gewichtsoptimierung aus Kunststoff. Weitere umfangreiche Leichtbaumaßnahmen resultierten beispielsweise in Titanpleueln, Dünnwand-Niederdruckguss am Kurbelgehäuse und den Zylinderköpfen, einer festigkeitsoptimierten Leichtbau-Kurbelwelle aus hochfestem Stahl sowie der extrem dünnwandig gefertigten Abgasanlage aus einer Stahl-Legierung. Ergebnis der Gewichts- und Performance-Optimierungen ist die für einen Saugmotor hervorragende Literleistung von circa 125 PS/l, die damit deutlich höher liegt als beim Carrera GT (106 PS/l).

Einzigartiges Erbe aus dem Rennwagenbau: Top Pipes
Dieses Triebwerk schürt nicht nur durch seine Leistungsfähigkeit, sondern auch durch seinen Klang die Emotionalität des 918 Spyder. Verantwortlich dafür sind vor allem die so genannten Top Pipes: Die Abgasendrohre münden im oberen Heck unmittelbar über dem Motor. Kein anderes Serienfahrzeug weist diese Lösung auf. Größter Vorteil der Top Pipes sind die extrem kurzen Wege, da die heißen Abgase auf kürzestem, direktem Weg abgeführt werden und der Abgasgegendruck gering bleibt. Diese Konstruktion bedingt ein neues thermodynamisches Luftführungskonzept: Beim so genannten HSI-Motor liegt die heiße Seite innen im Zylinder-V, die Saugseiten sind außen. Ein weiterer Vorteil: Im Motorraum bleibt es kühler. Das kommt vor allem der Lithium-Ionen Hybrid Batterie zugute, da sie in einem Temperaturbereich von 20 bis 40 Grad Celsius die besten Performancewerte liefern kann und somit der Aufwand für die aktive Kühlung der Batterie geringer gehalten werden kann.

Parallel im Triebstrang: Hybridmodul
An den V8-Motor schließt sich das Hybridmodul an, der 918 Spyder ist wie die aktuellen Hybrid-Modelle von Porsche als Parallel-Hybrid konstruiert. Im Wesentlichen besteht das Hybridmodul aus einem rund 90 kW starken Elektromotor und einer Trennkupplung als Verbindungselement zum Verbrennungsmotor. Durch die Anordnung als Parallel-Hybrid kann der 918 Spyder an der Hinterachse sowohl einzeln über den Verbrennungsmotor oder die Elektromaschine, als auch über beide Antriebe kombiniert betrieben werden. Der Triebwerksblock sitzt beim 918 Spyder, typisch für einen Supersportwagen von Porsche, vor der Hinterachse und hat keine direkte mechanische Verbindung zur Vorderachse.

Kopfüber für niedrigen Schwerpunkt: Doppelkupplungsgetriebe
Die Kraftübertragung zur Hinterachse übernimmt ein Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe (PDK). Das Hochleistungsgetriebe basiert auf dem PDK des 911 Turbo, wurde für den 918 Spyder komplett überarbeitet und weiter für den Performance-Einsatz optimiert. Um eine möglichst tiefe Einbaulage und somit Schwerpunktlage für das Gesamtfahrzeug zu Porsche 918 Spyder 4 gewährleisten, ist das Getriebe anders als beispielsweise im Mittelmotor-Zweisitzer Boxster um 180 Grad um die Längsachse “auf den Kopf” gedreht. Wenn an der Hinterachse keine Antriebsleistung benötigt wird, können die beiden Antriebe durch Öffnen von Trennkupplung und PDK-Kupplungen entkoppelt werden. Damit wird das für den Porsche-Hybridantrieb typische “Segeln” mit abgeschaltetem Verbrennungsmotor möglich.

Unabhängiger Allradantrieb: Vorderachse mit Elektroantrieb
An der Vorderachse befindet sich eine weitere, autarke Elektromaschine mit rund 80 kW Leistung. Der vordere Elektroantrieb treibt die Räder ¨ber eine feste Übersetzung an. Eine Trennkupplung sorgt dafür, dass bei höheren Geschwindigkeiten die Elektromaschine abgekuppelt werden kann um ein Überdrehen der Maschine zu verhindern. Das Antriebsmoment wird für jede Achse eigenständig geregelt. Damit lässt sich eine sehr schnell reagierende Allradfunktion darstellen, die ein hohes Potenzial für Traktion und Fahrdynamik bietet.

Lithium-Ionen-Batterie mit Plug-In-Ladesystem
Die Speicherung der elektrischen Energie für die Elektromaschinen übernimmt eine flüssigkeitsgekühlte Lithium-Ionen-Batterie aus 312 Einzelzellen mit einem Energiegehalt von rund sieben Kilowattstunden. Die Batterie ist beim 918 Spyder performance-orientiert sowohl bei der Abgabe als auch bei der Aufnahme von elektrischer Leistung ausgelegt, um den Leistungs-Anforderungen der Elektromaschinen gerecht zu werden. Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Lithium-Ionen-Traktionsbatterie sind unter anderem auch von ihrem thermischen Zustand abhängig. Die Batterie des 918 Spyder ist deshalb über einen eigenen Kühlkreislauf flüssigkeitsgekühlt.

Für ihre Energiezufuhr entwickelte Porsche ein neues System mit einer Plug-In-Ladeschnittstelle und einem vervielfachten Rekuperationspotenzial. Über die Plug-In-Schnittstelle in der B-Säule der Beifahrerseite kann der Stromspeicher direkt mit dem häuslichen Stromnetz geladen werden. In der Nähe der Traktions-Batterie befindet sich das Ladegerät. Es wandelt den Wechselstrom des Stromnetzes in Gleichstrom mit einer maximalen Ladeleistung von 3,6 kW um. Am Stromnetz mit 230 Volt Spannung kann die Batterie über das mitgelieferte Ladekabel an einer mit zehn Ampere abgesicherten Steckdose beispielsweise innerhalb von vier Stunden geladen werden. Darüber hinaus wird mit dem 918 Spyder eine kompakte Ladestation mitgeliefert, die fest in der heimischen Garage installiert werden kann. Sie erlaubt unabhängig von den regionalen Bedingungen ein schnelles und komfortables Laden in rund zwei Stunden.

Energierückgewinnung verdreifacht: Rekuperation
Um die kinetische Energie des Fahrzeugs beim Bremsen deutlich effektiver als heute in elektrischen Strom umzuwandeln, schufen die Porsche-Entwickler eine neue Generation des Rekuperationssystems. Ein Porsche Hybrid von heute gewinnt bis zu einer Verzögerung von 0,15 g die Bremsenergie zurück. Das entspricht einem Bremsvorgang, bei dem der Fahrer eine Pedalkraft von etwa 1,5 Kilogramm aufbringt. Der 918 Spyder kann bis zu 0,5 g rekuperieren, gleichbedeutend mit elf Kilogramm Pedalkraft – das ist mehr als die dreifache Energiemenge. Der 918 Spyder kann über beide Elektromaschinen bremsen und damit Energie für die Traktionsbatterie zurückgewinnen. Serienmäßig verzögert eine Keramik-Bremsanlage (PCCB) den Supersportwagen.

CfK-Monocoque fördert Leichtbau mit tiefem Schwerpunkt
Trotz, besser wegen der schweren Komponenten für den Elekroantrieb ist der 918 Spyder ein Musterbeispiel an Leichtbau. Die tragende Struktur seiner Karosserie besteht aus einem Monocoque mit einem Aggregate-Träger, beides aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CfK). Dieses Konzept hat einen entscheiden den Anteil am Leergewicht von unter 1.700 Kilogramm, für ein Hybridfahrzeug dieser Leistungsklasse ein überragend niedriger Wert. Ein System verstellbarer Aerodynamikelemente sorgt für eine einzigartige, vollvariable Aerodynamik, die automatisch zwischen optimaler Effizienz und maximalem Abtrieb operiert.

Die Komponenten des Antriebsstrangs sowie alle Bauteile mit mehr als 50 Kilogramm Gewicht sind so tief und zentral wie möglich im Fahrzeug angeordnet. Das Resultat ist eine fahrdynamisch ideale, leicht heckbetonte Achslastverteilung von 57 Prozent an der Hinterachse und 43 Prozent an der Vorderachse, verbunden mit einer extrem tiefen Schwerpunktlage. Die zentrale tiefe Position der Traktionsbatterie direkt hinter dem Fahrer unterstützt nicht nur die Konzentration der Massen und die Absenkung des Schwerpunkts, sondern bietet auch unter thermischen Gesichtspunkten beste Voraussetzungen für eine optimale Funktion der Batterie.

Fahrwerk mit Rennwagen-Genen und Hinterachslenkung
Das Mehrlenker-Fahrwerk des Porsche 918 Spyder hat sein Vorbild im Rennwagenbau, ergänzt um weitere Systeme wie das variable Dämpfersystem PASM und die Hinterachslenkung. Diese besteht im Wesentlichen aus einem elektromechanischen Verstellsystem an jedem Hinterrad. Die Verstellung erfolgt geschwindigkeitsabhängig und realisiert Lenkwinkel von wenigen Grad in beide Richtungen. Damit kann die Hinterachse gegensinnig und gleichsinnig zum Lenkeinschlag der Vorderräder gelenkt werden. Bei niedrigen Geschwindigkeiten lenkt das System die Hinterräder entgegen den eingeschlagenen Vorderrädern. Damit wird das Durchfahren von Kurven noch zielgenauer, schneller und präziser, der Wendekreis wird kleiner. Bei höheren Geschwindigkeiten lenkt das System die Hinterräder in dieselbe Richtung wie die eingeschlagenen Vorderräder. Damit wird bei einem schnellen Spurwechsel ein Nachdrängen des Hecks minimiert. Das Ergebnis ist ein sehr sicheres und stabiles Fahrverhalten.

Ein neuer Supersportler für eine neue Dekade
Der 918 Spyder setzt die Reihe der Supersportwagen in der Porsche-Geschichte fort, die als Technologieträger Emotion und Evolution gleichermaßen vorantrieben und die ultimativen Sportwagen ihrer Dekade waren: Der Carrera GTS, der erste Porsche Turbo, der 959, der 911 GT1, der Carrera GT. Mehr noch als jeder seiner Vorgänger gibt der 918 Spyder dabei entscheidende Impulse für die Weiterentwicklung der Technologien für die Fahrzeugkonzepte der Zukunft.

Technische Daten Porsche 918 Spyder*
Karosserie: Zweisitziger Spyder; Monocoque aus kohlefaserverstärktem Kunststoff (CfK) mit CfK-Aggregateträger verblockt; zweiteiliges Targadach; feststehender Überrollschutz.
Antrieb: Parallel-Vollhybrid; 4,6-Liter-V8-Mittelmotor mit Trockensumpfschmierung; Hybridmodul mit Elektromotor und Trennkupplung; Elektromotor mit Trennkupplung und Getriebe an der Vorderachse; Auto-Start-Stopp-Funktion; Bordnetzrekuperation; vier Kühlkreise für Motoren, Getriebe und Batterie; Thermomanagement.
Leistung: > 570 PS (V8-Motor)
~ 90 kW (Hybridmodul Hinterachse)
~ 80 kW (Elektromotor Vorderachse)
> 770 PS (kombiniert)
Max. Drehmoment: > 750 Nm (kombiniert), Höchstdrehzahl: 9.000/min, Literleistung: ~ 125 PS/l (V8-Motor)
Kraftübertragung: Verbrennungsmotor mit Hybridmodul und Getriebe zu einer Antriebseinheit verschraubt; Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe (PDK); Hinterradantrieb; vordere Elektromaschine mit Getriebe für Antrieb der Vorderräder; fünf Fahrmodi für Gesamtantrieb vorwählbar.
Fahrwerk: Doppelquerlenker-Vorderachse; optional elektropneumatisches Liftsystem vorn; elektromechanische Servolenkung; Mehrlenker-Hinterachse mit adaptiver elektromechanischer Einzelradlenkung; elektronisch geregelte Zweirohr-Gasdruckdämpfer vorne und hinten mit Porsche Active Suspension Management (PASM).
Bremsanlage: Hochleistungs-Hybridbremssystem mit adaptiver Rekuperation; Keramik-Bremsscheiben (PCCB).
Gewichte: Leergewicht DIN < 1.700 kg
Maße: Länge 4.643 mm, Breite 1.940 mm, Höhe 1.167 mm, Radstand 2.730 mm
Kofferraumvolumen nach VDA ~ 100 l
Energieversorgung: Lithium-Ionen-Batterie mit 6,8 kWh Kapazität (BOL nominal), 202 kW Maximalleistung und Stromnetz-kompatiblem Plug-In-Ladesystem.
Fahrleistungen: Höchstgeschwindigkeit > 325 km/h, rein elektrisch > 150 km/h
Beschleunigung:
0 – 100 km/h < 3,0 s
0 – 200 km/h < 9,0 s
0 – 300 km/h < 27,0 s
Verbrauch (NEFZ): gesamt ~ 3,0 l/100 km
CO2-Emission: gesamt ~ 70 g/km
Reichweite: rein elektrisch: > 25 km

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