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Die
Zuklunft heißt Hybrid Zur Zeit gibt es weltweit rund 900 Millionen Fahrzeuge. 2020 werden es voraussichtlich bereits 1,5 Milliarden sein. Der Einfluss auf die Erderwärmung wird also größer, spürbar. Um eine nachhaltige Mobilität auch in Zukunft zu ermöglichen muss etwas geschehen. Blickt man sich auf dem Markt einmal um, stellt man fest, dass es viele Versuche, wohl aber kein Patentrezept gibt, wenn es um den umweltfreundlichen Automobil-Antrieb der Zukunft geht. Oder doch? Was treibt sich da so rum? Da haben wir natürlich zahllose Versuche, dem Benzin- wie dem Dieselantrieb mit allerlei grünen Konzepten, die merkwürdigerweise fast alle irgendwie auf "BLUE" lauten, Umweltverträglichkeit einzuhauchen, mit Energiesparreifen, baulichen Modifikationen, Schaltempfehlungen, Gewichtsreduzierungen etc. Unterm Strich alles nur Schönmalerei und ein bisschen was, um das schlechte Umweltgewissen zu beruhigen, ein Anfang, der zwar etwas bringt, aber nicht für die Zukunft taugt. Und wenn erst mal Euro 5 und mehr kommt, werden sich die Diesel schwer tun, da werden dann ganze Chemiewerke mitfahren müssen, um die geforderten Abgaswerte zu erreichen. |
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Also doch Erd- oder Autogas? Eine gute Möglichkeit, um kurzfristig den Ölverbrauch etwas zu bremsen, mit dem billigeren Gas Geld zu sparen und dank niedrigerer Schadstoffwerte auch die Umwelt zu entlasten. Langfristig aber auch nicht das richtige. Und dann ist da ja noch die Bioenergie. Sie kann aber letztlich nur eine Randgruppe bleiben, wir brauchen die vorhandenen Anbauflächen für unsere Lebensmittel und dafür Regenwald zu roden kann und darf nicht der richtige Weg sein, das schadet der Umwelt mehr als es nützt. Von einigen Marken hört man immer wieder das Schlagwort "Wasserstoff". Das ist es doch! Aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf, keine schädlichen Abgase ... Die Probleme liegen viel, viel tiefer. Einen Prototypen zu bauen ist da noch vergleichsweise einfach, aber dann ... Ob es wirklich Sinn macht, aus Strom Wasserstoff zu produzieren, der dann im Auto wieder Strom produziert ist das eine, um für die breite Masse genügend Wasserstoff zu produzieren ist das andere und derzeit praktisch nicht möglich, vor allem nicht mit Wasser- oder Windkraft oder gar mit Solarenergie. Und selbst wenn das gelänge, allein um in Deutschland eine flächendeckende Wasserstoffversorgung zu gewährleisten, wären Investitionen von rund 100 Milliarden Euro notwendig. Und dann kommt auch schon das nächste Problem. Das Betanken kann nicht einfach so erfolgen wie beim Benzin. Ein Tankroboter muss das erledigen und das dauert. Ein derzeitiges Versuchsfahrzeug mit 200 km Reichweite benötigt 9 bis 11 Minuten um komplett befüllt zu werden. Toyota hat ein Brennstoffzellen-Hybrid-Fahrzeug (im Foto oben) entwickelt, dass eine Reichweite von riesigen 830 km hat - zum Tanken - so Toyota - braucht man rund eine halbe Stunde. Also auch hier Fehlanzeige wenn man an eine schnelle Umsetzung denkt. Und nicht nur Toyota ist überzeugt davon, dass die nahe Zukunft nur im Hybrid-Fahrzeug liegen kann. Elektro- und Benzinmotor. Aber warum nicht ein Diesel, der ist doch noch sparsamer? Nun, auch beim Diesel gibt es mächtige Probleme. Denn bei einem Hybrid wird der Verbrennungsmotor ständig an- und ausgeschaltet. Dazu wird der Druck reduziert, damit das für den Fahrer völlig unbemerkt geschieht. Und beim Diesel ist das kaum oder nur sehr schwierig möglich, der fängt dann nämlich noch mehr an zu ruckeln und sich zu schütteln. Nicht ganz einfach. Also setzt Toyota und die Tochter Lexus auf den Hybrid mit Benzinmotor. Und diese Technik ist praktisch ausgereift und funktioniert z.B. im Toyota Prius tadellos. So lange die Batterie Saft hat und der Wagen langsam bewegt wird, läuft der Elektromotor, arbeitet leise und schadstofffrei. Allerdings sind die Reichweiten allein mit dem Elektro-Antrieb noch sehr begrenzt, nach zwei bis drei Kilometern ist Schluss, dann springt der Benzinmotor an und treibt das Auto vorwärts, lädt dabei gleichzeitig die Batterie wieder auf. Und auch die massenhaft vorhandene Energie, die beim Bremsen entsteht, nutzt der Prius um seine Batterie wieder aufzuladen. |
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Dabei tauchen beim Kunden erst mal die Bedenken auf, ob die Batterie das ein Autoleben lang aushält. Tut sie, vom Prius laufen bereits Taxi-Fahrzeuge mit über 500.000 km Laufleistung und noch immer der ersten Batterie. Ein Wechsel hat bislang nur wegen einem Unfallschaden stattgefunden, dann sind Kosten in Höhe von rund 4.000,- Euro fällig. So gesehen sind diese Fahrzeuge - von Lexus gibt es den GS 450h, den LS 460h und den RX 400h - absolut alltagstauglich, auch wenn der Kofferraum durch die Batterie etwas eingeschränkt sein mag. Ansonsten ist alles an Bord, ob ESP, ABS, Klimaanlage und praktisch jeder erdenkliche Luxus. Und mindestens vier Erwachsene finden ausreichend Platz vor. Und so ändern sich die Zeiten: Während in der Vergangenheit der Verkauf, besonders des Toyota Prius, eher schleppend lief, haben die enorm gestiegenen Spritpreise die Nachfrage stark angekurbelt. So stark, dass die Lieferfristen schon bis zum Jahresende reichen. Darum wird jetzt zugunsten des Prius die Pick-up-Produktion zurückgefahren. Im Moment kommen noch die NiMH Batterien zum Einsatz, die nächsten Generationen werden Lithium-Ionen-Batterien sein, die deutlich mehr Energie speichern können, und dann werden Reichweiten von 15 km rein elektrisch möglich sein. Im Jahre 2004 - so haben Untersuchungen ergeben, betrug die Länge des Arbeitsweges bei rund 50% weniger als 10 km. Bis maximal 50 km hatten 2004 gut 40 % zurückzulegen. Keine 5% der Pendler fahren über 50 km. Das erste große Ziel sind 25 km Reichweite, denn damit könnten dann die meisten den Weg zur Arbeit nur mit dem E-Motor zurücklegen. Und dann kommt die jüngste Entwicklung ins Spiel, die bereits im kommenden Jahr bei uns auf den Markt kommt: Der Toyota Prius "Plug-In" (im Bild unten). |
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Dieser Nachfolger des bereits mehr als eine Million mal verkauften Marktführers, dem derzeit saubersten Familienauto der Welt, kann nämlich nicht nur intern, also vom Benzinmotor aufgeladen werden, sondern auch extern seinen Strom beziehen, über eine gewöhnliche Haushaltssteckdose. Und dann kann der Pendler auf den Parkplatz der Firma den Strom für die Rückfahrt wieder auftanken, oder wenn es zum Einkauf in die Stadt geht, kann das auch im Parkhaus geschehen. Und gerade in Sachen Batterien ist die Leistungsgrenze noch lange nicht erreicht, weder was die Ladezeit noch die Speicherkapazität angeht. Und welches Potential im Hybridantrieb in Sachen CO2-Emissionen liegt, zeigt sich schon jetzt, eine Einsparung von 7 Mio. Tonnen dank Hybrid. Mit all diesen Entwicklungen gehen auch Optimierungen und Weiterentwicklungen am Motor einher. Angefangen vom Downsizing - kleinere Motoren mit gleicher Leistung - über die Variable Ventilsteuerung, die Abgastemperatur-Nutzung und dann in Richtung Überlappung von Benzin- und Dieselmotor. Schon jetzt weit verbreitet ist die Nutzung der Start-Stopp-Funktion, die bei einem Halt den Verbrennungsmotor abschaltet und vermehrt werden auch die Themen E-Klimakompressor (Klimaanlage läuft auch ohne Verbrennungsmotor) und elektrische Servolenkung sowie Optimierung weitere Nebenaggregate interessant. Vaiable Einspritzungen gibt es schön länger, bei Toyota heißen die VVT-i. Der Nachfolger VVT-iE sorgt einlassseitig mit einer elektrisch stufenlos verstellbaren Nockenwelle für Spriteinsparung. Sie arbeitet unabhängig von Drehzahl und Motortemperatur und verbessert den Füllungsgrad und damit die Verbrennung. Mit der VALEMATIK, die in allen Motoren eingesetzt werden kann, sind bis zu 10% Kraftstoffersparnis drin, und das bei gleichzeitiger Verbesserung der Leistungsabgabe um 10% und einem verbesserten Ansprechverhalten. In Sachen Getriebe scheint alles für die Zukunft auf stufenlose Automatikgetriebe hinzugehen, die es mit einer praktisch endlosen Spreizung dem Motor erlauben immer im optimalen Drehzahlbereich zu bleiben. |
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Bei Toyota / Lexus hat der Umweltgedanke auch zur Optimierung der Produktion geführt und Aktionen wie das Pflanzen von Bäumen - allein in Deutschland sind das Millionen - sollen der Umwelt helfen. Und durch Produktionsumstellung - z.B. auf Druckluft, konnte der Energieverbrauch für die Herstellung eines Fahrzeugs um 50% reduziert werden. Dank eigener Kläranlagen, neuen Filtersystemen und Recycling spart Toyota 53% des Wassers bei der Kfz-Herstellung. Satt 2,4 m³ im Jahr 2002 waren es 2007 nur noch 1,13 ³ pro Fahrzeug. Ab den frühen 2010er will Toyota / Lexus rund 1 Mio. Hybridfahrzeuge jährlich verkaufen und die Technologie soll in alle Fahrzeuge des Konzerns Einzug halten. Dazu werden Größe, Gewicht und Kosten des Hybridsystem ständig weiter optimiert, momentan arbeitet man daran, ein neues System auf ein Viertel dessen der ersten Prius-Generation zu bringen. Neben Japan, China und den USA wird die Hybridproduktion auch nach Thailand und Australien verlagert. Dabei hat die Entwicklung der Batterie bei Toyota eine lange Tradition. Schon 1925 bot Sakici Toyoda 1 Million Yen, um die Entwicklung von Speicherbatterien voranzutreiben. Er förderte die Entwicklung einer Batterie, die in der Lage war über 36 Stunden kontinuierlich 100 PS bereitzustellen. Sie sollte nicht mehr als 225 kg wiegen und ein Volumen von 280 Litern nicht übersteigen. In der Zwischenzeit ist Panasonic Partner der Batterieentwicklung, ein neues Forschungszentrum soll neueste Generationen hervorbringen, die die Lithium-Ionen-Batterie bei weitem übertreffen werden. |