Porsche Taycan: Thermomanagement des E-Antriebs

Das macht den Porsche Taycan zum Beschleunigungs-König

Der Porsche Taycan liefert ausdauernd Power, ohne einzuknicken. Hintergrund ist ein kompliziertes, ausgeklügeltes Thermomanagement. So funktioniert die Technik!
2,8 Sekunden, in Worten: zwei Komma acht! So schnell rennt der 761 PS starke Taycan Turbo S aus dem Stand auf 100 km/h. Und wir reden hier nicht von einem Supersportwagen, sondern von einer Limousine mit vier vollwertigen Sitzplätzen. Genügend Akkuladung vorausgesetzt, kann der Taycan das Beschleunigungs-Inferno beliebig oft abbrennen. Was zunächst trivial klingt, ist für ein Performance-Elektroauto alles andere als selbstverständlich. Um Akku und Motor vor drohender Überhitzung zu schützen, regeln manche einfach die Leistung herunter. Nicht so der Taycan. Für beliebig reproduzierbare Performance nutzt der Taycan in trickreiches und enorm kompliziertes Thermomanagement, welches dafür sorgt, dass Akku und Antrieb stets in einem optimalen Temperaturfenster arbeiten. Das dient auch der Effizienz und ermöglicht kurze Ladezeiten. Die Technik dahinter präsentiert Porsche auf dem 29. Aachener Kolloquium.

Zusammenspiel von Kühlkreislauf und Klimaanlage

Kühl- und Klimakreislauf haben jeweils einen separaten Kühler hinter der Frontschürze.

©Porsche

Der Kühlkreislauf besteht aus Kühler, elektronischem Lüfter und mehreren Pumpen. Sie können die Menge an fließendem Kühlmittel beinahe in Echtzeit regulieren, was laut Porsche die WLTP-Reichweite um bis zu 3,5 Prozent erhöht. Ein als Thermostat fungierendes Ventil ist dabei für die bedarfsgerechte Temperierung des Kühlmittels verantwortlich. Der Kühlkreislauf arbeitet dabei in drei verschiedenen Temperaturfenstern 40, 65 und 90 Grad Celsius. Sie können miteinander verbunden werden und so die Temperatur der angeschlossenen Bauteile regulieren. Via Wärmetauscher ist der Kreislauf des Kühlsystems mit dem Kreislauf der Klimaanlage verbunden. Sie unterstützt die Antriebs-Kühlung im unteren Temperaturfenster, während im Gegenzug der Kühlkreislauf im oberen Fenster das Kondensieren des Kältemittels beschleunigt.

Fahreinstellungen beeinflussen das Thermomanagement

Die Batterien sind an den Kühlkreislauf angeschlossen, ebenso wie die E-Motoren und die Lademodule.

©Porsche

Die Leitungen des Kühlkreislaufs bedienen alle relevanten Antriebssysteme inklusive 93,4-kWh-Akku. Er ist das erste zentrale Element des Taycan-Thermomanagements. Er muss nämlich nicht nur gekühlt werden, sondern kann auch als Wärmespeicher fungieren. So muss die Abwärme des Antriebs nicht ungenutzt verpuffen, sondern kann gespeichert und später anderen Bauteilen zugeführt werden. Das System reagiert dabei vorausschauend auf Basis gesammelter Fahrdaten und auf die Stellung der Fahrmodi. Im Stau in der Comfort-Stellung beispielsweise wird die Abwärme des Motors der Kabine zugeführt, die Kühlpumpen arbeiten auf einem Minimum. Ist die Heizung aus, wird die Abwärme in der Batterie gespeichert.

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Bei Fahreinstellung auf Sport+, etwa vor starkem Leistungsabruf, wird stattdessen die Batterie vorgewärmt, um eine optimale Leistungsabgabe zu gewährleisten. Die Kühlmittelpumpen fördern stärker, die Hitze der E-Motoren wird aber so lange wie möglich der Batterie zugeführt. Erst, wenn sie eine gewisse Temperatur überschritten hat, wird Hitze abgeführt, die Klimaanlage kühlt das System zusätzlich. Durch dieses prädikative Temperaturmanagement und den ständigen Wärmeaustausch ist eine immer gleichbleibend abrufbare Performance sichergestellt. (Das müssen Sie über die Batterie in einem Elektro-Auto wissen!)

Kühlung auch beim Aufladen zentral

Als erstes Serien-Auto verfügt der Taycan über 800-Volt-Bordspannung. Das erzeugt viel Hitze beim Laden.

©Porsche AG

Man spricht von Thermomanagement statt Kühlung, weil das System die Wärme eben nicht nur abführt, sondern intelligent zwischen den Bauteilen verteilt. So können Energie gespeichert, die Effizienz und die Performance gesteigert werden. Der Temperaturausgleich muss dabei die Balance finden zwischen Performance, Effizienz und der Lebenszeit der Bauteile. Das gilt auch beim Aufladen. Dank 800-Volt-Technik kann der Akku in 22,5 Minuten zu 80 Prozent geladen werden. Auch hier hat das intelligente Thermomanagement die Aufgabe, die technischen Bauteile im korrekten Temperaturfenster zu halten. Positiver Nebeneffekt: So kann der elektrische Lüfter länger ausbleiben und nervt beim Laden nicht mit lauten Geräuschen. Die Entwicklung ist natürlich noch längst nicht abgeschlossen. Laut Porsche gebe es zum Beispiel bei den Kühlmittelpumpen noch Verbesserungspotenzial. Man darf gespannt sein, was ein Taycan-Facelift hier bereithalten wird. (So funktioniert ein Elektroauto!)

*Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und zu den offiziellen spezifischen CO2-Emissionen und gegebenenfalls zum Stromverbrauch neuer Pkw können dem "Leitfaden über den offiziellen Kraftstoffverbrauch" entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der "Deutschen Automobil Treuhand GmbH" unentgeltlich erhältlich ist (www.dat.de).

Autor:

Fotos: Porsche AG

Stichworte:

Elektro-Sportwagen

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