Dies betrifft die Aerodynamik des Prototypen ebenso wie den kompromisslosen Leichtbau aller Elemente, ganz besonders aber die hochmodernen Energie-Rückgewinnungs- und Antriebsysteme – Technologien, die auch für den Einsatz in Serienmodellen höchste Relevanz besitzen. Der Rennwagen ist auf diese Weise das schnellste Testlabor von Porsche.

Das für die Saison 2014 neu definierte Technikreglement der WEC gewährte den Ingenieuren von Porsche großen Freiraum, den sie mit hoher Kreativität für ungewöhnliche Lösungen genutzt haben. Als limitierender Faktor für die Leistungsfähigkeit der Werksautos in der LMP1-H-Kategorie dient in erster Linie die Kraftstoffmenge, die pro Runde zur Verfügung steht. Zugleich ist mindestens ein Hybridsystem vorgeschrieben – welcher Art dies ist und wie die rekuperierte Energie zwischengespeichert wird, stellen die Regelmacher ebenso frei wie die Wahl des Motorkonzepts und des Hubraums.

Porsche hat einen ungewöhnlichen Weg gewählt und sich beim 919 Hybrid für zwei verschiedene Rückgewinnungssysteme entschieden. Das erste arbeitet vergleichsweise konventionell und kommt in ähnlicher Form bereits im Porsche 918 Spyder zum Einsatz: Ein Generator an der Vorderachse verwandelt in Bremsphasen kinetische in elektrische Energie. Die zweite ist nochmals fortschrittlicher und auch im Starterfeld der Sportwagen-WM beispiellos, denn es greift auf die thermodynamische Energie des Abgasstroms zu. Dabei übernimmt eine zusätzliche Turbinen-Generator-Einheit die Aufgabe des sogenannten Wastegates – das Regelventil bewahrt Turbosysteme vor Überlastungen, indem es Druckspitzen ins Freie entweichen lässt. Diese bislang verlorene Abgasenergie nutzt die MGU-H (Motor Generator Unit Heat) genannte Einheit zur Erzeugung elektrischen Stroms. Damit ist der Porsche 919 Hybrid der einzige Rennwagen in der LMP1-H-Klasse, der nicht nur beim Bremsen überschüssige Energie gewinnt, sondern auch unter Vollgas.

Mit der umgewandelten Bewegungs- und Wärmeenergie füttern beide Systeme flüssigkeitsgekühlte Lithium-Ionen-Batterien – eine Eigenentwicklung, bei der Porsche ebenfalls eigene Wege beschreitet. Die hochmodernen Speichermedien basieren auf der Zellentechnologie des Partners A123 Systems und vereinen eine relativ große Speicherkapazität mit sehr hoher Leistungsdichte. Damit bieten sie aus Sicht von Alexander Hitzinger, Technischer Direktor LMP1, den besten Kompromiss zwischen schneller Leistungsaufnahme und -abgabe. In Beschleunigungsphasen leiten sie ihre Energie an den vorderen Generator, der dann wie ein Single-Elektromotor fungiert und über ein Differenzial beide Vorderräder antreibt. Auf diese Weise verfügt der Porsche 919 Hybrid über einen temporären Allradantrieb, denn die Kraft des Verbrennungsmotors erreicht ausschließlich die Hinterachse.

Die Menge an elektrischer Energie, die pro Runde rekuperiert und als sogenannter Boost wieder eingesetzt werden darf, ist für die LMP1-H-Rennwagen begrenzt. Das Reglement sieht vier Klassen zwischen 2 und 8 Megajoule (MJ) vor. Der Porsche 919 Hybrid geht in der 6-Megajoule-Kategorie an den Start, mehr nutzt innerhalb der WEC in dieser Saison niemand. Umgerechnet auf den 13,629 Kilometer langen „Circuit des 24 heures“ von Le Mans bedeutet dies: Der Prototyp darf pro Runde exakt 1,67 Kilowattstunden (kWh) Strom verbrauchen, den Gegenwert von 6 MJ (1 MJ = 0,28 kWh). Über eine Renndistanz von 360 Runden betrachtet, setzt der neue 919 Hybrid 601,2 Kilowattstunden ein. Mit dieser elektrischen Leistung würde eine 60-Watt-Glühbirne über 10.000 Stunden lang leuchten. Oder anders ausgedrückt: Mit der Energie, die der LMP1-Hybrid von Porsche während eines Le-Mans-Rennens zurückgewinnt, könnte das derzeit effizienteste Elektroauto in der Kompaktklasse, der Volkswagen e-Golf, 4.733 Kilometer zurücklegen. Dies entspricht in etwa der Strecke von New York bis nach Los Angeles.

Für ein ungewöhnliches Konzept hat sich Porsche auch bei der Wahl des Verbrennungsmotors entschieden. Als Vorreiter der Downsizing-Philosophie vereint der nur 2,0 Liter große Vierzylinder einen vergleichsweise kleinen Hubraum mit Monoturbo-Aufladung, Vierventil-Technologie und Benzin-Direkteinspritzung. Dank seiner V-Konfiguration bietet er die optimale Schnittmenge zwischen niedrigem Gewicht und kompakten Abmessungen sowie struktureller Steifigkeit, hoher Leistungsausbeute und thermodynamischen Vorteilen. Den zulässigen Kraftstoffverbrauch hat das Reglement direkt an die elektrische Energiemenge gekoppelt, die der Fahrer pro Runde boostet. In der 6-MJ-Klasse sind es in Le Mans für den über 500 PS starken Benziner des Porsche 919 Hybrid gerade einmal 4,79 Liter. Trotz ebenbürtiger Fahrleistungen ist der Energieeinsatz gegenüber dem Vorjahr damit um gut 30 Prozent gesunken.