Toyota Hybrid: Sozialverträglicher Lustgewinn

Zehn Jahre Hybrid-Serienproduktion und eine halbe Million gebaute Prius. Das Technik-Museum Speyer würdigt die Pionierleistung von Toyota mit einer Sonderausstellung.

Blick zurück in die Zukunft
"Hybrid ist die Zukunft, die heute fährt". Unter diesem Motto ist die noch junge Hybridgeschichte Toyotas noch bis zum 31 Oktober im Technik-Museum Speyer zu sehen. Das Spektrum der ausgestellten Fahrzeuge umfasst unter anderem den Toyota S 800 GT mit Gasturbinen-Hybridantrieb aus dem Jahr 1958, einen Lexus RX 400h, der 2005 das Langstreckenrennen auf dem Nürburgring meisterte, und den Brennstoffzellen-Hybrid-Prototypen "Fine S". Zudem erlauben technische Schnittmodelle den direkten Blick auf die rasante Entwicklung der noch jungen Antriebstechnologie.

Zukunft mit Hybrid
Toyota sieht im Hybridauto die heute technisch machbare Alternative für einen Ressourcen schonenden Individualverkehr. In Japan arbeitet die Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor auch in Lastwagen und Bussen. Toyota-Technikexperte Hans-Peter Wandt gibt diesem Konzept eine große Zukunft. Die alternativ diskutierte Brennstoffzelle spiele demnach erst in rund 20 Jahren eine wichtige Rolle. Grund dafür seien Erdölreserven, die noch "bis 2040 in ausreichenden Mengen vorhanden sind", während alternative Energieträger noch nicht in wirtschaftlicher Form zur Verfügung stehen. Deshalb komme es darauf an, "die verfügbaren Energieressourcen möglichst effizient einzusetzen". Dies gelinge mit Hybridfahrzeugen besonders gut, da ihr Sparpotenzial besonders im Kurzstreckenverkehr der Ballungsgebiete zur Geltung komme. Genau dort wird nämlich vom Individualverkehr auch die höchste Kilometerleistung erzielt. Das gilt selbst für Flächenländer wie die USA. Nach Auskunft des "Department of Transport" fahren 60 Prozent der Autofahrer täglich weniger als 25 Kilometer. In Deutschland entfällt knapp die Hälfte der Fahrleistungen auf den Stadtverkehr.

Alle ziehen nach
Dass der Hybridantrieb die Schlüsseltechnologie der nächsten Jahre ist, beweist auch die Entwicklungskooperation von GM, BMW und DaimlerChrysler. Gemeinsam wurde eine Hybrideinheit entwickelt, die ab 2007 in unterschiedlichsten Modellen der beteiligten Konzerne zum Einsatz kommen soll. Bei Toyota geht die Hybrid-Entwicklung auf die "New Toyota Earth Charter" zurück, ein Grundsatzprogramm das bereits 1992 verabschiedet wurde. Als primäres Ziel wurde darin die Verringerung des Schadstoffausstoßes definiert. Welcher Handlungsbedarf besteht, zeigt der Blick in die Zukunft: Bis zum Jahr 2020 soll sich der weltweite Fahrzeugbestand von derzeit 800 Millionen Autos um 50 Prozent erhöhen. 2050 werden bis zu zwei Milliarden Fahrzeuge auf den Straßen erwartet, mehr als drei Viertel davon in Ballungsgebieten.

Alternativen gesucht
Für die Umweltbelastung ist nicht nur der klimakritische Kohlendioxid-Ausstoß (CO2) entscheidend, der beim Fahren entsteht. Vielmehr spielt auch die Fahrzeugproduktion und die Gewinnung des benötigten Kraftstoffs eine Rolle. Aufgrund seines geringen Verbrauchs scheint zunächst der Hybrid-Diesel eine interessante Alternative zu sein. Doch er produziert pro verbranntem Liter Kraftstoff zwölf Prozent mehr CO2 als ein Benzinmotor und er hat bei den Stickoxiden (NOx) und den Partikelemissionen das Nachsehen. Angesichts künftig noch strengerer Abgasnormen und einer geplanten Umstellung Kfz-Steuer auf CO2-Basis wird die Dieselproduktion durch die aufwändige Abgasreinigung immer teurer werden. Zudem spielt der Selbstzünder nur in Europa eine relevante Rolle. Als Global Player favorisiert Toyota daher den Benzin-Hybridantrieb. Ginge es nur um den direkten Schadstoffausstoß, wäre die ebenfalls heiß diskutierte Brennstoffzelle unschlagbar. Sie erzeugt aus Wasserstoff Strom, der von Elektromotoren zum Antrieb genutzt wird. Abgase entstehen dabei keine, es tropft reines Wasser aus dem Auspuff. Das Problem der Brennstoffzelle: zur Wasserstofferzeugung wird zunächst eine Menge Energie benötigt. Erst wenn dies in großem Maßstab mit regenerativen Energiequellen geschieht, verschiebt sich die Schadstoffbilanz zu Gunsten der Brennstoffzelle. Denkbar wäre hier die Hydrolyse - die Aufspaltung von Wasser (H2O) in Wasserstoff (H2) und Sauerstoff (02). Derzeit wird Wasserstoff jedoch industriell aus Erdgas oder Benzin gewonnen. Dabei fällt eine CO2-Emmission an, die auf dem Niveau konventioneller Fahrzeuge liegt. Und so spricht nicht nur die Kohlendioxid-Bilanz spricht für den Benzin-Hybridantrieb. Auch beim Ausstoß von Stickoxid (NOx) liegen die Toyota-Hybridsysteme schon heute unter den strengen US-Grenzwerten, die ab 2007 gelten sollen.

Das Prinzip des Hybridantriebs
Unter der Haube des Prius arbeiten ein 1,5-Liter-Vierzylinder-Benziner (78 PS/57 kW) und ein Elektromotor (68 PS/50 kW) Hand in Hand. Die Antriebskraft gelangt mittels einer Leistungsverzweigung zum einem stufenlosen Automatikgetriebe. Durch das Zusammenspiel der Motoren kann der Benziner kleiner dimensioniert werden. Zudem entfallen Kupplung, Anlasser und die Lichtmaschine als eigenständige Komponenten. Beim Bremsen funktioniert das Hybridsystem als Generator. Es gewinnt Energie zurück, die sonst an den Bremsscheiben in Reibungswärme umgewandelt wird und nutzlos verpufft. Unter der Rückbank sitzt der Stromspeicher: Eine Metall-Hybrid-Batterie, die den Elektromotor speist. Beim Anfahren arbeitet der Benzinmotor mit seiner erst allmählich absteigenden Drehmomentkurve mit einem schlechten Wirkungsgrad. Unterstützt ihn nun der Elektromotor, spart der Benziner Kraftstoff. Beim Stop-and-go von einer Ampel-Rotphase zur nächsten bleibt er komplett aus, wenn es die Batterie erlaubt. Unterwegs wird der Stromspeicher ständig be- und entladen, was dessen Lebensdauer verlängert. Bei Taxiunternehmen in Berlin hat die Hybrid-Einheit des Prius I nach Angaben von Toyota bereits Distanzen von über 250.000 Kilometer problemlos abgespult. Im Praxistest von mototype überzeugte der Prius II in der Stadt mit Verbrauchswerten zwischen vier und fünf Litern.

Noch mehr Hightech
Der Verstand könnte also uneingeschränkt "ja" zur Hybridtechnik sagen. Doch Autokauf hat mehr mit Herz und Bauch als mit dem Kopf zu tun. Und Herzklopfen verursacht der sachlich kühle Prius nun wirklich kaum. Stattdessen begeistert seine innovative Technik. Inzwischen gibt es den internationalen Topseller - über 500.000 Fahrzeuge seit 1997 - sogar mit einem Einparkassistenten. Dieser bugsiert den Wagen vollautomatisch in Parklücken, ohne dass dazu das Lenkrad angefasst werden muss. Der Parkplatz wird vom Fahrer mittels Rückfahrkamera und Touchscreen-Display anvisiert. Eine interessante Idee, die unter optimalen Bedingungen auch funktioniert. Beim ersten Praxistest scheitert das System jedoch, sobald die Parklücke nicht topfeben ist. Randsteine und Steigungen führen dazu, dass der Prius automatisch stoppt. Zudem nervt während des ganzen Vorgangs ein penetrant piepsender Warnton. Im Gegensatz zum Hybridantrieb ist der Einparkassistent eine Spielerei mit begrenztem Nutzwert.

Für Herz und Hirn
Als eine Art vernünftiges Spielmobil präsentiert sich das SUV Lexus RX 400h. Drehmomentspitzen von 800 Newtonmetern, 272 PS, Allradantrieb und 7,6 Sekunden für den Sprint auf Tempo 100 sorgen für ein beeindruckendes Fahrerlebnis. Nur beim Verbrauch wird gegeizt: 8,1 Liter Super genügen dem Hybrid-V6 im Schnitt. Die nächste Hybrid-Generation steht schon bereit, sie kann noch mehr: 340 PS katapultieren den Lexus GS 450h in 6,0 Sekunden auf Tempo 100 - bei einem Normverbrauch von 7,9 Liter. Damit der Hybridantrieb auch auf der Autobahn sparen kann - bislang die Achillesferse des Systems -, bekommt der Elektromotor eine zusätzliche Übersetzung spendiert. Als weitere Innovation wurde die "DS-4"-Technik entwickelt - eine Kombination von Saugrohr- und Benzin-Direkteinspritzung. Der 5,0-Liter-V8-Motor des LS 600h realisiert damit satte 435 PS und Verbrauchswerte, die deutlich unter zehn Liter liegen. 2007 kommt der S-Klasse-Konkurrent auf den Markt. Toyota erwartet dass die Verkaufzahlen seiner Hybridmodelle bis 2010 auf mehr als eine Million Fahrzeuge pro Jahr empor schnellen.

mototype.de, Holger Schilp