VW Studie twin up! feiert Weltpremiere auf der Tokyo Motor Show

Mit dem XL1 – einem Plug-In-Dieselhybrid für zwei Personen – hat Volkswagen in diesem Jahr das weltweit sparsamste Auto auf die Straße gebracht. Es verbraucht lediglich 0,9 l/100 km. Das Monocoque und die Anbauteile des XL1 bestehen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff; hergestellt wird der innovative Volkswagen in einer Kleinserie. Europas größter Automobilhersteller nutzt nun die mit dem Technologieträger gewonnenen Erfahrungen, um das Konzept in einer Forschungsphase auf die Großserie zu übertragen. Vor diesem Hintergrund präsentiert Volkswagen auf der Tokyo Motor Show als Weltpremiere die Studie twin up! – eine Plug-In-Hybrid-Version des erfolgreichen Cityspezialisten up!. Teile des Antriebssystems – Dieselmotor, e-Maschine und Doppelkupplungsgetriebe (DSG) – teilt sich der 4-Sitzer mit dem XL1.

Kompaktes Hybridsystem

Da alle neuen Volkswagen konzeptionell so aufgebaut sind, dass sie auch mit alternativen Antrieben bestückt werden können, lief es planmäßig einfach, das kompakte Plug-In-Hybrid-System im twin up! unterzubringen. Einzig der in der Serienversion extrem kurze vordere Überhang wurde um marginale 30 mm verlängert. Vorn im twin up! befindet sich die Antriebseinheit (Systemleistung: 55 kW). Sie besteht aus einem 0.8 TDI (35 kW), der e-Maschine (35 kW), einem 7-Gang-DSG ("DQ200E") und der Leistungselektronik. Hinten, unterhalb der Rücksitzbank und des Kofferraums, befinden sich die "Tanksysteme": eine Lithium-Ionen-Batterie (Energiegehalt: 8,6 kWh) samt 12V-Batterie für das Bordnetz und ein 33 Liter großer Kraftstofftank.

Höchste Effizienz

Die Komponenten des Plug-In-Antriebs führen in Kombination mit den guten aerodynamischen Eigenschaften (cw x A = 0,30 x 2,08 m2), dem trotz des Batteriesystems niedrigen Leergewicht (1.205 kg) und rollwiderstandsoptimierten Reifen (165/65 R 15) zu eindrucksvollen Effizienzwerten: So erreicht der twin up! im rein elektrischen und damit emissionsfreien Betrieb eine Reichweite von 50 Kilometern. Im "neuen europäischen Fahrzyklus" – dem standardisierten Test- und Vergleichsmodus für Plug-In-Hybridfahrzeuge in Europa – erreicht die Studie zudem den sensationell niedrigen kombinierten Verbrauchswert von 1,1 l/100 km; das entspricht einer CO₂-Emission von lediglich 27 g/km.

Gute Fahrleistungen

Die Plug-In-Hybrid-Studie untermauert, dass sich Effizienz und Fahrspaß auch in Zukunft nicht ausschließen werden. Beispiel Elektrobetrieb: Im emissionsfreien Modus beschleunigt der twin up! in nur 8,8 Sekunden auf 60 km/h und ist damit bei Bedarf ebenso zügig wie lautlos in den Großstädten dieser Welt unterwegs. Ausschließlich via Elektromotor angetrieben, erreicht die Studie eine Höchstgeschwindigkeit von 125 km/h. Beispiel Hybridbetrieb: Das Fahren in diesem Modus macht ebensoviel Spaß, da das Antriebssystem im hybridischen Betrieb das für einen Kleinwagen sehr hohe Drehmoment von 215 Nm zur Verfügung stellt. Vor den Toren der Städte ist der Volkswagen in dieser Betriebsart nach 15,7 Sekunden 100 km/h schnell; die Höchstgeschwindigkeit erreicht der twin up! in diesem Fall bei 140 km/h.

2-Zylinder-TDI

Der TDI schöpft seine höchste Leistung von besagten 35 kW aus nur 0,8 Litern Hubraum. Abgeleitet wurde der 2-Zylinder-TDI von einem Common-Rail-4-Zylinder (1,6 Liter Hubraum) aus dem Golf. Den 0,8-Liter-TDI kennzeichnet ein Zylinderabstand von 88 mm; die Bohrung beträgt 81,0 mm, der Hub 80,5 mm. Emissionssenkend wirken sich neben dem reduzierten Hubraum speziell geformte Kolbenmulden, die Mehrfacheinspritzung und die individuelle Ausrichtung der jeweiligen Einspritzstrahlen aus. Die Laufruhe des kleinen Motors wird durch eine Ausgleichswelle optimiert. Im Hinblick auf die Reduzierung der Emissionen kommen eine Abgasrückführung sowie ein Oxidationskatalysator und Dieselpartikelfilter zum Einsatz.

Hybridmodul

Zwischen dem TDI und dem 7-Gang-DSG angeordnet ist das Hybridmodul mit e-Maschine und Trennkupplung; dieses Modul wurde anstelle des üblichen Schwungrades in das DSG-Gehäuse integriert. Mit Energie versorgt wird der e-Motor über die extern und via TDI ladbare Lithium-Ionen-Batterie (Energiegehalt: 8,6 kWh). Eine im Spannungsbereich von 308 Volt arbeitende Leistungselektronik managt den Hochvoltenergiefluss von und zur Batterie respektive zum e-Motor und wandelt Gleichstrom in Wechselstrom.

Ordnung unter Motorhaube

Der Motorraum des twin up! ist komplett verkleidet. Alle Servicezugänge sind wartungsfreundlich erreichbar. Eine mattschwarze Motorraumabdeckung mit akustischer Dämmwirkung strukturiert alle erkennbaren Komponenten und sorgt so für ein Plus an Übersichtlichkeit. Die Leistungselektronik und der gegenüberliegende Servicezugang sind in ein hochglänzendes schwarzes Band integriert, das den Motorraum ebenfalls funktional gliedert. Eine zentrale Akustikkapsel in Alu-Optik – als Bestandteil der Motorraumabdeckung – vereint Designthemen aus der Welt der Verbrennungs- und Elektromotoren; dabei sind die Elektroelemente durch die Farbe Blau kodiert.

Antriebsarten

Der Elektromotor kann den twin up! wie erwähnt über eine Distanz von bis zu 50 Kilometern und bis zu einer Geschwindigkeit von 125 km/h autark antreiben. Hierbei wird der TDI durch das Öffnen der Trennkupplung vom Antriebsstrang getrennt und abgeschaltet. Die Fahrkupplung auf der Getriebeseite indes bleibt geschlossen, das 7-Gang-DSG also voll eingebunden. Der Fahrer entscheidet (solange die Batterie ausreichend Ladung hat) selbst, wann und wo er den twin up! rein elektrisch fahren will. Dazu drückt er einfach die e-Mode-Taste. Der Wiederstart des 2-Zylinders 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 Wiederstart des TDI praktisch nicht spürt.

Energie- und Antriebsmanagement

Wird der twin up! 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 und überschüssige Energie der Batterie zugeführt 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 Lastan-Forderung des Fahrers. Als Parameter fließen hier unter anderem die Gas-/e-Pedal-Stellung, die angeForderte Motorlast sowie der Energievorrat und Mix aus kinetischer und elektrischer Energie ein, um die jeweils optimale Vortriebsart umzusetzen.

Exklusivlack und helles Interieur

Volkswagen präsentiert die Studie in Tokyo im exklusiven Effektlack "Sparkling White", der aufgrund beigemischter blauer "Glasflakes" eine changierende Wirkung hat; je nach Lichteinfall zeichnet sich dieses Changieren besonders an den Karosseriekanten intensiv ab. Das helle und freundliche Interieur wird von der Ausstattungsfarbe "Ceramic" doMINIert; korrespondierend abgestimmt ist die sportliche Leder-Textil-Kombination der mit Reflektorstreifen auf den Mittelbahnen individualisierten Sitze. Zwei "Corporate-Blautöne" aus den Volkswagen Themenfeldern "e-mobility" und "Think Blue." bilden die farbliche Basis für zahlreiche Designdetails.

Einige Beispiele: Als Doppel-Keder rahmen blaue Linien die Sitze ein und unterstreichen so bis in die integrierten Kopfstützen hinein deren ergonomische Kontur; im hellen Multifunktionslenkrad und an der Schalthebelverkleidung setzt das Wechselspiel der zwei Blautöne in Form der Ziernähte Akzente; im Exterieur spiegelt sich das Motiv der fließenden blauen Doppelstreifen oberhalb des Schwellerbereiches wider.

Digitale Instrumentierung

Für den twin up! wurden die Bedien- und Anzeigekomponenten neu gestaltet, wobei die Bedienung, Statusanzeige und Klimafunktion an Bord der Studie komplett in digitaler Darstellung erfolgt. Durch die sehr präzise und prägnante Grafik der Bedien- und Anzeigekomponenten in Blau- und Weißtönen entsteht eine formale Einheit und ein futuristisches Ambiente.

Intuitiv erfassbare Informationen

Im Hinblick auf das Kombiinstrument des twin up! wurde das Ziel definiert, die Anmutung eines präzisen Messinstrumentes mit einer eigenständigen digitalen Ästhetik zu verbinden. Die Darstellung der Interaktionen fasziniert dabei durch fließende Übergänge und informative Animationen, die den Fokus auf die benötigten Informationen lenken und die intuitive Verständlichkeit spürbar verbessern. Je nach Betriebsmodus – (hybridisch oder rein elektrisch) – ändern sich die visuelle Anmutung und die Informationsinhalte des Kombiinstruments; dabei wechseln unter anderem die Zeiger, die Skalierung und eine das Kombiinstrument einrahmende Ambientebeleuchtung von Weiß (hybridisch) auf Blau (rein elektrisch). Die digitalen Informationen werden dabei faszinierend dynamisch und mit hoher Präzision vermittelt.

Frei konfigurierbarer Homescreen

Im zentralen Infotainmentsystem lassen sich die einzelnen Menüpunkte abrufen; anwählbar sind sie über fugenlose Tasten im seitlichen Displaybereich oder direkt via Touchscreen. Der Homescreen des Infotainmentsystems ist frei konfigurierbar; so können Schnellzugriffe auf Menüpunkte wie "Kontakte", "Sideway App" (ebenfalls frei konfigurierbare Themen für die Points of Interest entlang der Route), "Energieeffizienz", "Wetter", "Luftqualität" oder "Klimaregelung" individuell festgelegt werden.

Digitale Klimaregelung

Im twin up! wird – erstmals in einem Volkswagen – auch die Klimafunktion ausschließlich digital dargestellt. Das innovative Konzept folgt dem völlig neuen Ansatz einer Visualisierung, die konsequent die großartigen Möglichkeiten des superbrillanten und hochauflösenden "AMOLED-Displays" (Active Matrix Organic LED) nutzt. Die gesamte Einstellung der Klimafunktionen erfolgt über den zentralen Touchscreen. Hierbei wird eine "körperbezogene" Bedienlogik eingesetzt, über die der/die Fahrer/in oder Beifahrer/in eine individuell "gefühlte Temperatur" – also nicht allein den Luftstrom, wie bislang üblich – für verschiedene Körperregionen einstellen kann. Die Klimaautomatik reguliert dabei automatisch die erForderlichen Temperatur- und Lüftereinstellungen sowie die Luftverteilung.