Effizienz, Performance und souveräne Ruhe – der Audi e-tron bietet das Fahrerlebnis einer neuen Technologie-Ära. Zwei E-Maschinen treiben den Elektro-SUV mit einer Systemleistung von bis zu 300 kW kraftvoll, emissionsfrei und nahezu lautlos an. Seine Hochvolt-Batterie speichert 95 kWh Energie und ermöglicht damit eine Reichweite von mehr als 400 Kilometern im WLTP-Zyklus. Damit ist der Audi e-tron für die Langstrecke prädestiniert. Für optimale Traktion und Dynamik in allen Fahrsituationen sowie bei allen Witterungsbedingungen sorgt der neue elektrische Allradantrieb in Kombination mit modernsten Fahrwerkslösungen.
Starke Performance: die E-Maschinen
Der Audi e-tron bietet Fahrspaß in einer neuen Dimension. Mit 265 kW und 561 Nm Drehmoment beschleunigen die beiden E-Maschinen den Elektro-SUV in 6,6 Sekunden aus dem Stand auf 100 km/h – ansatzlos und fast lautlos. Bis zu 60 Sekunden lang können die Asynchronmaschinen diese Peak-Leistung abrufen. Damit ermöglichen sie mehrmals nacheinander ohne Leistungseinbußen das Beschleunigen aus dem Stand auf die elektronisch begrenzte Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h. Die Anfahrperformance, beispielsweise an einer Ampel, ist vergleichbar mit einem Sportwagen. In Sekundenbruchteilen liegt das maximale Antriebsmoment an und sorgt für enormen Durchzug. Der vordere Elektromotor, der für ein optimales Packaging achsparallel angeordnet ist, kommt auf 125 kW Peak-Leistung bei 247 Nm Drehmoment. Die hintere, koaxial angeordnete Maschine gibt 140 kW ab bei einem Drehmoment von 314 Nm. Zweistufig übersetzte Planetenradgetriebe mit einer Gangstufe übertragen die Kräfte über Differenziale auf die Achsen.
Eine Asynchronmaschine kann kurzzeitig ihre Leistung erhöhen. Wechselt der Fahrer von Fahrstufe D zu S und tritt das rechte Pedal voll durch, aktiviert er den Boost-Modus. Dieser steht acht Sekunden lang zur Verfügung. Hier produziert der Antrieb 300 kW Systemleistung und 664 Nm Drehmoment. Den Sprint von 0 auf 100 km/h absolviert der Audi e-tron dann in 5,7 Sekunden. Die Kräfte zwischen der E-Maschine an der Vorderachse und jener an der Hinterachse verteilen sich wie folgt: 135 kW Boostleistung bei 309 Nm Drehmoment vorn, 165 kW bei 355 Nm hinten.
Die beiden Asynchronmaschinen (ASM) des Audi e-tron bieten große konzeptionelle Vorteile. Im unbestromten Zustand produzieren sie keine elektrisch bedingten Schleppverluste und sind damit sehr effizient. Neben ihrem geringen Gewicht aufgrund des Aluminium-Rotors sind sie außerdem wartungsarm und besonders robust.
Stromwandler: die Leistungselektroniken
Jeder Motor im Audi e-tron wird von einer eigenen Leistungselektronik versorgt und gesteuert, die eng und hochdynamisch mit dem Antriebssteuergerät (ASG) zusammenarbeitet. Im ASG laufen alle Anforderungen zusammen – ob vom Fahrpedal, von den Bremsen oder vom elektrischen Allradantrieb. 10.000 Mal pro Sekunde lesen die Leistungselektroniken Sensordaten ein und geben Stromwerte für die E-Maschinen aus.
Das Ergebnis ist eine optimale Leistungsausnutzung gerade im dynamischen Fahrbetrieb. Einige Funktionen wie Schwingungsdämpfung und Schlupfregelfunktionen sind direkt in die Leistungselektroniken integriert. Das erlaubt ein verzögerungsfreies Umsetzen von Eingriffen und verbessert beispielsweise das Beschleunigungsvermögen auf eisglatter Fahrbahn deutlich.
Die beiden baugleich ausgeführten Leistungselektroniken sitzen auf den Gehäusen der E-Maschinen und sind in das Thermomanagement des Antriebs eingebunden. Sie nehmen wenig Platz in Anspruch und wiegen nur je acht Kilogramm – auch dank ihres Aluminiumgehäuses. Der Pulswechselrichter, ihr zentrales Bauteil, wandelt den Gleichstrom aus der Batterie in Drehstrom um. Wenn die E-Maschinen beim Rekuperieren als Generator arbeiten, wandelt er den Drehstrom in Gleichstrom und speist ihn in die Batterie zurück.
Agil auf jedem Terrain: elektrischer Allradantrieb und Fahrwerk
Im Audi e-tron bringt die Marke mit den Vier Ringen serienmäßig eine neue quattro-Generation zum Einsatz: den elektrischen Allradantrieb. Er regelt permanent und voll variabel die ideale Verteilung der Antriebsmomente zwischen beiden Achsen – und zwar innerhalb von Sekundenbruchteilen. Damit bietet der Elektro-SUV optimale Traktion bei allen Witterungsbedingungen und auf jedem Untergrund.
Um den höchsten Wirkungsgrad zu erzielen, nutzt der Audi e-tron in den meisten Fällen hauptsächlich seine hintere E-Maschine. Die Antriebsmomente sind aus Gründen der Effizienz grundsätzlich hecklastig verteilt. Fordert der Fahrer mehr Leistung an, als die hintere E-Maschine bereitstellen kann, verschiebt der elektrische Allradantrieb die Momente bedarfsgerecht auf die Vorderachse. Das geschieht auch vorausschauend noch bevor bei Glätte oder schneller Kurvenfahrt Schlupf auftritt oder das Auto unter- oder übersteuert. Zwischen dem Zeitpunkt, an dem das System die Fahrsituation erkennt und die Antriebsmomente der E-Maschinen greifen, vergehen nur etwa 30 Millisekunden – das ist deutlich schneller als bei der konventionellen quattro-Technologie. Der Grund: Beim elektrischen Allradantrieb wird keine mechanische Kupplung betätigt, sondern Strom verteilt. Und das geschieht blitzschnell sowie äußerst präzise. So ist selbst bei plötzlichen Reibwertveränderungen und extremen Fahrsituationen die volle quattro-Performance gewährleistet.
Hinter dem elektrischen Allradantrieb steht die intelligente Vernetzung von zahlreichen Regelsystemen. Erstmals integriert das zentrale Fahrwerksteuergerät sowohl die Fahrdynamikregelung des quattro-Antriebs als auch die radselektive Momentensteuerung. Kündigt sich bei sportlicher Fahrweise Untersteuern an, bremst sie die entlasteten kurveninneren Räder sanft ab und lenkt damit die Antriebskraft nach außen. So dreht sich das Auto in die Kurve ein und folgt dem Lenkwinkel exakt. Außerdem sorgt eine neuartige Antriebsschlupfregelung für hohe Traktion und Fahrstabilität. Die Regelung des Radschlupfes erfolgt direkt auf den Leistungselektroniken der Elektromotoren – 50 Mal schneller als bisher und noch genauer auf die Fahrsituation abgestimmt. Für den Fahrer wird dies speziell in Kombination mit den vierstufigen Funktionsmodi der Elektronischen Stabilisierungskontrolle (ESC) erlebbar.
Mit ihr kann der Fahrer die gewünschte Unterstützung bei der Fahrzeugstabilisieung wählen und die Fahrperformance in bestimmten Situationen steigern. Dazu verfügt die ESC über einen Sport- und einen Offroad-Modus sowie eine Deaktivierung. Darüber hinaus lässt sich die Charakteristik des Audi e-tron auch mit dem serienmäßigen Fahrdynamiksystem für unterschiedliche Terrains anpassen. Ob entspanntes Reisen, dynamische Kurvenfahrten oder Ausflüge abseits befestigter Straßen – der Fahrer kann je nach Fahrsituation, Straßenzustand oder persönlichen Bedürfnissen zwischen sieben Profilen wählen. Zusätzlich zur Antriebscharakteristik und Lenkunterstützung beeinflusst Audi drive select die serienmäßige Luftfederung adaptive air suspension mit geregelter Dämpfung. Sie ermöglicht eine große Spreizung zwischen geschmeidigem Abrollkomfort und sportlich-stabilem Handling.
Je nach Geschwindigkeit und Fahrerwunsch passt sich die Luftfeder individuell an die Straßengegebenheiten an und variiert das Höhenniveau der Karosserie ausgehend von 172 Millimeter Bodenfreiheit um bis zu 76 Millimeter. Auf Autobahnetappen senkt sie die Karossie um bis zu 26 Millimeter ab, womit sie die Fahrstabilität sowie die Aerodynamik verbessert und eine hohe Reichweite begünstigt. Im Modus „offroad“ erhöht sie die Bodenfreiheit um 35 Millimeter. Aktiviert der Fahrer die zusätzliche Funktion „Anheben“ im Audi drive select liegt die Karosserie nochmals 15 Millimeter höher – vorteilhaft in unwegsamem Terrain.
Ein Schlüsselfaktor für den sportlichen Charakter und die hervorragende Querdynamik ist die tiefe und zentrale Einbaulage der Antriebskomponenten. Das Hochvolt-Batteriesystem ist optimal an die Abmessungen des Audi e-tron angepasst und befindet sich in Form eines flachen, breiten Blocks unter der Passagierzelle zwischen den Achsen. Damit liegt der Schwerpunkt des Audi e-tron auf einem ähnlichen Niveau wie bei einer Limousine. Die Achslastverteilung ist mit einem Verhältnis von annähernd 50:50 perfekt austariert.
Vorder- und Hinterachse sind als Fünflenker-Aufhängungen konzipiert. Die serienmäßige Progressivlenkung passt ihre generell direkt ausgelegte Übersetzung an den Lenkwinkel an und bietet eine geschwindigkeitsabhängige Unterstützung. Mit zunehmendem Einschlag wird sie immer direkter, was Handlingvorteile beim Rangieren und in engen Kurven bringt. Das Auto lässt sich mit wenig Lenkaufwand agil und präzise bewegen. Bei geringen Geschwindigkeiten wird die Servo-Unterstützung für eine leichtere Manövrierbarkeit erhöht.
95 kWh Energie: das Hochvolt-Batteriesystem
Die große Lithium-Ionen-Batterie im Audi e-tron ermöglicht mehr als 400 Kilometer Reichweite im WLTP-Fahrzyklus. Sie arbeitet mit 396 Volt Nominalspannung und speichert 95 kWh Energie. Das Batteriesystem des Audi e-tron befindet sich unter der Fahrgastzelle und ist 2,28 Meter lang, 1,63 Meter breit und 34 Zentimeter hoch. Insgesamt enthält es 36 Zellmodule, die als quaderförmige Aluminium-Gehäuse gestaltet und in etwa so groß sind wie ein Schuhkarton. Sie sind in zwei Ebenen, sogenannten „Floors“, angeordnet – als langer unterer und als kurzer oberer. Zum Marktstart ist jedes Zellmodul mit zwölf Pouch-Zellen bestückt, die eine flexible Außenhülle aus Aluminium-beschichtetem Kunststoff besitzen. Künftig setzt Audi in seinem Modulkonzept technisch gleichwertig ebenso prismatische Zellen ein – auch im Sinne einer Mehrlieferantenstrategie.
Die Zellmodule des Audi e-tron können über breite Temperatur- und Ladezustandsfenster kontinuierlich und reproduzierbar Strom abgeben sowie aufnehmen. Sie lassen sich so dicht packen, dass sie im vorhandenen Volumen eine sehr hohe Leistungs- und Energiedichte erzielen.
Für einen dauerhaften Hochleistungsbetrieb der Batterie sorgt ein Kühlsystem aus flachen Aluminium-Strangpressprofilen, die einheitlich in kleine Kammern aufgeteilt sind. Der Wärmeaustausch zwischen den Zellen zu dem unterhalb angeordneten Kühlsystem erfolgt über ein wärmeleitfähiges Gel, das unter jedes Zellmodul gepresst wird. Es führt die entstehende Abwärme gleichmäßig über das Batteriegehäuse in das Kühlmittel – eine besonders effiziente Lösung.
Das Management der Batterie mit all seinen wichtigen Parametern – etwa Ladezustand, Leistungsabgabe und Thermomanagement – obliegt dem externen Battery Management Controler (BMC). Er ist in der Fahrgastzelle an der rechten A-Säule des Audi e-tron untergebracht. Der BMC kommuniziert sowohl mit den Steuergeräten der E-Motoren als auch mit den Zellmodul-Controllern (CMC), von denen jeder die Ströme, die Spannung und die Temperatur der Module überwacht. Die Battery Junction Box (BJB), die die Hochvolt-Relais und -Sicherungen integriert, bildet die elektrische Schnittstelle zum Auto. Von einem Gehäuse aus Aluminiumdruckguss umgeben, befindet sie sich im vorderen Bereich des Batteriesystems. Der Datenaustausch zwischen dem BMC, den CMCs und der BJB erfolgt über ein eigenes Bussystem.
Die Hochvolt-Batterie des Audi e-tron ist aufwändig geschützt. Ein starker umlaufender Rahmen aus Aluminium-Gussknoten und -strangpressprofilen sowie eine Aluminiumplatte von 3,5 Millimeter Stärke wirken Beschädigungen durch Unfälle oder Bordsteinkanten entgegen. Im Inneren wird das Batteriesystem durch eine fachwerkartige Aluminium-Konstruktion ausgesteift. Sie besteht ebenfalls aus Strangpressprofilen und nimmt die Zellmodule wie ein Setzkasten auf.
Inklusive des Gehäuses mit aufwändigen Crashstrukturen, das zu 47 Prozent aus Aluminium-Strangpressprofilen, zu 36 Prozent aus Aluminiumblechen und zu 17 Prozent aus Aluminium-Druckgussteilen besteht, wiegt das Batteriesystem rund 700 Kilogramm. Es ist an 35 Punkten mit der Karosseriestruktur des Audi e-tron verschraubt. Dadurch steigert es seine Torsionssteifigkeit um 27 Prozent und trägt ebenso zum hohen Sicherheitsniveau des
Audi e-tron bei wie das von außen mit dem Batteriegehäuse verklebte Kühlsystem. Gegenüber einem konventionellen SUV bietet der Audi e-tron sogar eine um 45 Prozent gesteigerte Torsionssteifigkeit – entscheidender Parameter für präzises Handling und akustischen Komfort.
Die angegebenen Ausstattungen, Daten und Preise beziehen sich auf das in Deutschland angebotene Modellprogramm. Änderungen und Irrtümer vorbehalten.
