Der XL1 - Das Auto

Die Mobilität der Zukunft ist eines der spannendsten Themen unserer Zeit. Zentrale Frage dabei: Wie weit lässt sich der Energieverbrauch der Autos senken, wenn konsequent die komplette Klaviatur der Effizienz genutzt wird? Auf diese Frage gibt es nun von Volkswagen eine Antwort: den neuen XL1. Verbrauch: 0,9 l/100 km. Kein anderes Serienauto mit einem Diesel-Plug-In-Hybrid ist sparsamer.

Hightech-Leichtbau (Monocoque und Anbauteile aus kohlefaserverstärktem Kunststoff), perfekte Aerodynamik (Cw = 0,189) und ein Plug-In-Hybridsystem – bestehend aus einem Zweizylinder-TDI-Motor (35 kW / 48 PS), E-Motor (20 kW / 27 PS), 7-Gang-Doppelkupplungsgetriebe (DSG) und Lithium-Ionen-Batterie – machen es möglich, dass der neue Volkswagen XL1 bei einem Verbrauch von 0,9 l/100 km nur noch 21 g/km CO₂ emittiert. Da als Plug-In-Hybrid konzipiert, kann der XL1 zudem über eine Distanz von bis zu 50 Kilometern rein elektrisch und damit emissionsfrei gefahren werden. Aufgeladen wird die Batterie an herkömmlichen Stromanschlüssen. Via Rekuperation (Bremsenergierückgewinnung) lädt sich der Akku zudem beim Bremsen auf – der Elektromotor fungiert in diesem Fall als Generator.

Trotz dieser enormen Effizienz konnte das Karosseriekonzept alltagstauglicher als bei den zwei vorausgegangenen Prototypen ausgelegt werden: Während Fahrer und Beifahrer im 2002 vorgestellten 1-Liter-Auto und 2009 präsentierten L1 zugunsten der Fahrzeug-Aerodynamik noch hintereinander saßen, können die zwei Passagiere im XL1 nun, nahezu wie gewohnt, leicht versetzt nebeneinander Platz nehmen; Flügeltüren erleichtern das Ein- und Aussteigen.

Das effizienteste Auto der Welt

Der neue XL1 belegt, dass die Zukunft faszinierend sparsame und saubere Technologien bereithält. Und er zeigt klar: Autofahren wird auch künftig Spaß machen. Das Fahrgefühl im XL1 ist in der Tat dynamisch. Möglich macht das allerdings nicht pure Power, sondern pure Effizienz, wie zwei Beispiele zeigen. Erstens: Dem XL1 reichen 6,2 kW / 8,4 PS und damit ein Bruchteil der Leistung heutiger Autos, um eine konstante Geschwindigkeit von 100 km/h zu fahren. Zweitens: Im Elektrobetrieb genügen dem XL1 weniger als 0,1 kWh für mehr als einen Kilometer Fahrstrecke. Sensationelle Werte, die kein anderes Serienfahrzeug der Welt erreicht.

Wird die volle Leistung des Hybridsystems abgerufen, beschleunigt der Volkswagen in nur 12,7 Sekunden von 0 auf 100 km/h; die Höchstgeschwindigkeit beträgt 160 km/h (abgeregelt). Doch diese Zahlen allein sagen längst nicht alles: Da der XL1 gerade mal 795 Kilogramm wiegt, hat das Antriebssystem ein entsprechend leichtes Spiel mit dem Wagen. Bei voller Leistungsabforderung wirkt der aus dem Stand heraus 140 Newtonmeter starke Elektromotor zudem als Booster, der den TDI-Motor (120 Newtonmeter Drehmoment) unterstützt. TDI- und E-Motor stellen beim Boosten maximal 140 Newtonmeter und 51 kW zur Verfügung.

Plug-In-Hybridkonzept

Mit dem XL1 realisiert Volkswagen ein Plug-In-Hybridkonzept, das die sparsame Technik der Common-Rail-Turbodiesel (TDI) und Doppelkupplungsgetriebe (DSG) nutzt. Der TDI schöpft seine höchste Leistung von besagten 35 kW / 48 PS aus nur 0,8 Litern Hubraum. Die komplette Hybrideinheit befindet sich im Heck des Fahrzeugs. Zwischen dem TDI und dem 7-Gang-DSG angeordnet ist das eigentliche Hybridmodul mit Elektromotor und Kupplung; dieses Modul wurde anstelle des üblichen Schwungrades in das DSG-Gehäuse integriert. Mit Energie versorgt wird der E-Motor über die im Vorderwagen integrierte Lithium-Ionen-Batterie (Kapazität: 5,5 kWh). Eine im Spannungsbereich von 220 Volt arbeitende Leistungselektronik managt den Hochvoltenergiefluss von und zur Batterie respektive zum E-Motor und wandelt Gleichstrom in Wechselstrom. Das Bordnetz des XL1 wird über einen DC/DC-Wandler und einer kleinen Stützbatterie mit der notwendigen 12-Volt-Spannung versorgt.

Der E-Motor unterstützt den TDI beim Beschleunigen (Boosten), kann den XL1 aber wie beschrieben auch allein über eine Distanz von bis zu 50 Kilometern antreiben. Hierbei wird der TDI durch das Öffnen der Kupplung vom Antriebsstrang getrennt und abge-schaltet. Die Kupplung auf der Getriebeseite indes bleibt geschlossen, das DSG also voll eingebunden. Wichtig: Der Fahrer kann selbst entscheiden, ob er den XL1 rein elektrisch fahren will (solange die Batterie ausreichend Ladung hat). Dazu drückt er einfach eine entsprechende Taste in den Armaturen und schon geht es nur noch elektromotorisch voran. Der erneute Start des TDI vollzieht sich indes hochkomfortabel: Zum sogenannten Impulsstart des TDI während der Fahrt wird der Rotor des Elektromotors weiter hochgedreht und die motorseitige Kupplung sehr schnell geschlossen. Der TDI wird so direkt auf die benötigte Drehzahl beschleunigt und gestartet. Das Ganze läuft völlig ruckfrei ab, sodass der Fahrer den Neustart des TDI praktisch nicht spürt.

Wird mit dem Volkswagen XL1 gebremst, arbeitet der E-Motor als Generator, der die Bremsenergie zum Laden der Batterie nutzt (Rekuperation). Positiv auf den Verbrauch des TDI wirkt sich auch in der Energiebilanz des Hybridsystems bei bestimmten Betriebsbedingungen die Lastpunktverschiebung des TDI aus, durch die der Turbodiesel mit einem günstigeren Wirkungsgrad betrieben werden kann. Ebenfalls im Hinblick auf einen möglichst niedrigen Energieverbrauch werden die Gänge des automatisch schaltenden 7-Gang-DSG gewählt. Das gesamte Energie- und Antriebsmanagement regelt das Motorsteuergerät unter Berücksichtigung der jeweiligen Lastanforderung des Fahrers. Als Parameter fließen hier unter anderem die Gas-/E-Pedal-Stellung, die angeforderte Motorlast sowie der Ener-gievorrat und Energiemix aus kinetischer und elektrischer Energie ein, um die augenblicklich optimale Vortriebsart umzusetzen.

Abgeleitet wurde der Zweizylinder-TDI (0,8 Liter Hubraum) von einem Vierzylinder-TDI (1,6 Liter Hubraum). Den 0,8-Liter-TDI kennzeichnet ein Zylinderabstand von 88 Millimeter; die Bohrung beträgt 81,0 Millimeter, der Hub 80,5 Millimeter. Mit dem 1.6 TDI teilt sich der 0.8 TDI des XL1 wichtige innermotorische Maßnahmen zur Emissionssenkung. Dazu zählen unter anderem speziell geformte Kolbenmulden, die Mehrfacheinspritzung und die individuelle Ausrichtung der jeweiligen Einspritzstrahlen. Die guten Komforteigenschaften der Common-Rail-Motoren konnten auf den Zweizylinder übertragen werden. Zudem optimiert eine Ausgleichswelle, die von der gleichschnell drehenden Kurbelwelle angetrieben wird, die Lauf-ruhe des Motors.

Das Aluminium-Kurbelgehäuse des TDI wurde indes so konstruiert, dass eine hohe Formgenauigkeit und damit sehr geringe Reibverluste erreicht werden. Im Hinblick auf die Reduzierung der Emissionen kommen eine Abgasrückführung sowie ein Oxidationskatalysator und Dieselpartikelfilter zum Einsatz. Derart ausgerüstet, erreicht der 0.8 TDI bereits die Grenzwerte der Euro-6-Abgasnorm.

Auf Effizienz ausgelegt wurde auch das Kühlsystem. Die regelbare mechanische Wasserpumpe wird vom Motormanagement nur dann zur Kühlung des TDI aktiviert, wenn die Motorbetriebsbedingungen das erfordern. Hierfür befindet sich eine automatisch verstellbare adaptive Luftführung zur Motorkühlung im Frontteil des Fahrzeuges. Dieses Thermomanagement trägt ebenfalls zur Verbrauchsreduzierung bei. Eine zweite, gleichfalls nur bei Bedarf aktivierte elektrische Wasserpumpe, sorgt in einem separaten Wasserkreislauf auf niedrigerem Temperaturniveau für die notwendige Kühlung des Startergenerators und der Leistungselektronik.

Design einer neuen Zeit

Der XL1 ist 3.888 Millimeter lang, 1.665 Millimeter breit und nur 1.153 Millimeter hoch. Es sind extreme Dimensionen. Ein Polo ist ähnlich lang (3.970 Millimeter) und breit (1.682 Millimeter), doch deutlich höher (1.462 Millimeter). An einen Supersportwagen erinnern indes die Flügeltüren des XL1. Sie sind an zwei Punkten, unten an den A-Säulen und knapp oberhalb der Windschutzscheibe im Dachrahmen angelenkt und schwenken deshalb nicht nur nach oben, sondern auch leicht nach vorn. Zudem ragen die Türen weit in das Dach hinein. Geöffnet, geben sie so einen besonders großen Ein- und Ausstieg frei.

Optisch nimmt der XL1 darüber hinaus die Linienführung des 2009 vorgestellten L1 auf; der XL1 wirkt dank seiner größeren Breite jedoch kraftvoller. Das Karosserie-Design wurde kompro-misslos den Gesetzen der Aerodynamik unterworfen. Vorn weist der XL1 die größte Breite auf; nach hinten wird der Wagen immer schmaler. Von oben betrachtet, gleicht die Form des XL1 der eines Delphins; insbesondere im Heckbereich passen sich die Linien dem Strömungsverlauf deshalb optimal an und verringern so den Luftwiderstand des Volkswagen.
Die Dachsilhouette folgt einer Linie, die ab der A-Säule bis hin zum Heck in einem Bogen verläuft. Die hinteren Räder sind voll verkleidet, um auch hier Verwirbelungen zu vermeiden. Kleine Spoiler vor und hinter den Rädern optimieren ebenfalls die Luftströme. Vergebens sucht der Betrachter zudem Außenspiegel; an ihrer Stelle kommen in den Flügeltüren integrierte kleine Kameras zum Einsatz, die als e-Mirrors (digitale Außenspiegel) den Raum nach hinten auf zwei Displays im Innenraum abbilden.

Die Frontpartie des XL1 weist keinen typischen Kühlergrill mehr auf; gleichwohl korrespondiert die Gestaltung mit der aktuellen Volkswagen Design-DNA. Deshalb dominieren den Bereich horizontale Linien. Im Detail bilden ein schwarzer Querstreifen und die ebenfalls energieeffizienten LED-Doppelscheinwerfer ein durchgängiges Band. Die eigentliche Luftzufuhr für die Kühlung des TDI-Motors, der Batterie und des Innenraumes erfolgt über elektrisch geregelte Lamellen im unteren Bereich der Frontpartie. Ebenfalls in LED-Technik ausgeführt sind die schmalen Blinker-Leisten, die als Winkel vertikal dem Radlauf folgen und horizontal eine Linie unterhalb der Scheinwerfer formen. So ergibt sich eine Frontpartie, die – obwohl völlig neu ge¬staltet und extrem in ihren Dimensionen ausgelegt – in ihrer Klarheit sofort als das Design eines Volkswagen erkannt wird.

Bei der Heckpartie geht das Design dagegen völlig neue Wege, dennoch sind Markenwerte wie Präzision und Qualität klar erkennbar. Mehr noch: Der XL1 repräsentiert ein neues Spektrum des Volkswagen Designs. Vier Merkmale fallen besonders auf. Erstens: die charakteristische Delphinform und damit die nach hinten schmaler werdende Karosserie mit sehr präzisen Abrisskanten für eine perfekte Aerodynamik. Zweitens: die coupéförmige Dachlinie ohne Heckscheibe. In diese Linie integriert wurde eine große Heckklappe, unter der sich die Antriebseinheit und der 120 Liter große Kofferraum verbergen. Drittens: ein rotes LED-Band, das nach oben und seitlich die Heckpartie einrahmt. In dieses LED-Band integriert sind die Rücklichter, die Rückfahrscheinwerfer, die Nebelschlussleuchte und die Bremslichter. Viertens: ein schwarzer Diffusor, der fast nahtlos in den vollständig geschlossenen Unterboden übergeht.

Fahrwerk mit Hightech-Werkstoffen

Leichtbau bei höchster Sicherheit kennzeichnet auch das Fahr-werk. Vorn kommt eine Doppelquerlenkerachse, hinten eine Schräglenkerachse zum Einsatz. Beide Achsen bauen sehr kompakt und bieten einen hohen Fahrkomfort. Die Fahrwerkskomponenten sind in den wesentlichen Bereichen direkt an das CFK-Monocoque angelenkt.

Das Gewicht wird im Fahrwerksbereich durch Aluminiumbauteile (u.a. Achsstruktur, Bremssättel, Stossdämpfer, Lenkgetriebegehäuse), CFK (Stabilisatoren), Keramik (Bremsscheiben) Magnesium (Räder) und Kunststoff (Lenkradstruktur) gesenkt. Reibungsoptimierte Radlager und Antriebswellen sowie rollwiderstandsoptimierte Michelin-Leichtlaufreifen (vorn: 115/80 R 15; hinten: 145/55 R 16) tragen dabei ihren Teil zum niedrigen Energieverbrauch des neuen XL1 bei. Für ein weiteres Plus an Sicherheit sorgen indes ein Anti-blockiersystem (ABS) und das elektronische Stabilisierungspro-gramm. Denn Nachhaltigkeit ohne höchste Sicherheit wäre ein Rückschritt. Der neue XL1 zeigt indes, dass beide Parameter in Einklang gebracht werden können.

Technische Daten des XL1

Hinweis:
TDI, TSI, DSG und Twincharger sind eingetragene Markenzeichen der Volkswagen AG oder anderer Unternehmen der Volkswagen Gruppe in Deutschland und weiteren Ländern.