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Der S 400 HYBRID besaß 2009 den weltweit ersten serienmäßigen Hybridantrieb mit Lithium-Ionen Batterie. Mit der neuen S-Klasse erweitert Mercedes-Benz das Hybridangebot in dieser Baureihe auf drei Modelle: S 400 HYBRID, S 300 BlueTEC HYBRID und S 500 PLUG-IN HYBRID. Gemeinsam ist den Hybrid-Antrieben der zweiten Generation die nahtlose Integration in den Antriebsstrang. Der Verbrennungsmotor kann komplett von der E-Maschine entkoppelt werden. Weitere Merkmale sind das rekuperative Bremssystem der zweiten Generation und das vorausschauende Energiemanagementsystem Intelligent HYBRID.

„Mit dem S 500 PLUG-IN HYBRID setzt Mercedes-Benz auf Basis unseres modularen Hybridbaukastens einen weiteren Meilenstein auf dem Weg zur emissionsfreien Mobilität“, erläutert Prof. Dr. Thomas Weber, Daimler-Vorstand für Konzernforschung und Leiter Mercedes-Benz Cars Entwicklung. „Die S‑Klasse wird so zu einem echten Dreiliter-Auto mit großzügigem Platzangebot und überragendem Antriebskomfort.“
Während die Batterien von S 400 HYBRID und S 300 BlueTEC HYBRID als autarke Hybriden beim Bremsen, im Schubbetrieb oder vom Verbrennungs motor geladen werden, verfügt der neue Hochvolt-Lithium-Ionen Akku mit zehnfach größerem Energieinhalt des S 500 PLUG-IN HYBRID über die Möglichkeit, extern über eine Ladedose rechts im hinteren Stoßfänger geladen zu werden. Mit Hilfe der elektrischen Synchronmaschine (80 kW/340 Nm) kann die S-Klasse so bis zirka 30 Kilometer weit rein elektrisch fahren.

Vier Hybrid-Betriebsmodi können per Tastendruck gewählt werden:

- HYBRID
- E-MODUS: rein elektrisches Fahren
- E-SAVE: voll geladene Batterie wird vorgehalten, um später rein elektrisch fahren zu können
- CHARGE: Batterie wird im Fahrbetrieb geladen.

Unter den aktuellen Bedingungen der Zertifizierungsvorschrift erzeugt die S-Klasse als Vollhybrid 69 g CO2 pro Kilometer. Mit einem Verbrauch von umgerechnet 3 Liter auf 100 Kilometer setzt die S‑Klasse einen noch vor wenigen Jahren kaum für möglich gehaltenen Bestwert für Luxuslimousinen. Sie erreicht diese Bestwerte ohne Einschränkungen bei Leistung, Passagierkomfort oder Reichweite und bietet mit den Vorklimatisierungsfunktionen einen hohen Klimakomfort.

Die wichtigsten Eckdaten des S 500 PLUG-IN HYBRID:

- Leistung von 245 kW Verbrennungsmotor plus 80 kW E-Motor und Drehmoment von 480 Nm Verbrennungsmotor plus 340 Nm E-Motor
- Gesamtverbrauch (NEFZ) 69 g CO2/km (3,0 l/100 km)
- Reichweite im elektrischen Fahrbetrieb ca. 30 km
- Höchstgeschwindigkeit 250 km/h, 0-100 km/h in 5,5 s
- Intelligent HYBRID: Vorausschauendes Energiemanagement mit optimaler Nutzung der Rekuperation beim Verzögern
- Individualisierung durch die Kombination der Fahrprogramme mit den vier Hybrid-Betriebsmodi – HYBRID, E-MODUS, E-SAVE und CHARGE – ermöglicht.
- Haptisches Fahrpedal für souveräne Fahrzeugkontrolle: Ein Druckpunkt am Gaspedal liefert Rückmeldung über den Einschaltpunkt des Verbrennungsmotors und hilft bei der Dosierung der Antriebsleistung.
- Schnelles externes Aufladen der Hochvolt-Traktionsbatterie
- Vorklimatisierung des Fahrzeuginnenraums

Intelligent HYBRID: Vorausschauendes Energiemanagement

Die S-Klasse Hybride der zweiten Generation verfügen über ein vorausschauendes Energiemanagement und verbessern so die Energieeffizienz. Die Betriebsstrategie des Hybridantriebs berücksichtigt nicht nur den aktuellen Fahrzustand und die Fahrerwünsche, sondern stellt sich auch auf den wahrscheinlichen Streckenverlauf (Steigungen, Gefälle, Kurven oder Geschwindigkeitsbegrenzungen) der nächsten acht Kilometer ein. Intelligent HYBRID verwendet die Navigationsdaten von COMAND Online, um Ladung und Entladung der Hochvoltbatterie zu steuern. Ziel ist es beispielsweise, vor einer Gefällstrecke den Energieinhalt der Batterie für den Antrieb zu nutzen, um sie bergab durch Rekuperation wieder zu laden.