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Hybridtechnik mit Tradition
Die dritte Generation des Prius ist eine konsequente Weiterentwicklung
Impressionen
Als 1997 in Japan der erste Prius in Japan auf den Markt kam, wurde das technologische Konzept in der Fachwelt als Schritt in die falsche Richtung abgetan. Zu schwer, zu aufwändig und zu teuer lauteten die gängigen Vorurteile. Heute, gut zwölf Jahre später, arbeiten und entwickeln fast alle Hersteller an Hybridkonzepten, um den Herausforderungen der Mobilität von morgen gerecht zu werden und somit die CO2-Emissionen des Verkehrs zu reduzieren.
Bereits Mitte der sechziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts begann Toyota mit der Erforschung der Hybridtechnologie. Von 1965 bis 1977 untersuchte man die Grundlagen mittels der Kombination eines Elektromotors mit einer Gasturbine. Die daraus resultierende Grundidee wurde Ende der achtziger Jahre aufgegriffen, um ein effizientes Antriebskonzept zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes zu finden. Als Lösung kristallisierte sich ab 1994 der leistungsverzweigte - einer Kombination aus seriellem und parallelem Antriebkonzept - Vollhybrid heraus. Dies führte dann 1997 zur Vorstellung des Prius, des ersten serienmäßig produzierten Hybridfahrzeugs.
Der Toyota Prius der ersten Generation verfügte als Wegbereiter der neuen Technologie bereits über alle Basiskomponenten, die auch heute noch das Toyota Hybrid System (THS) ausmachen. Ein Verbrennungsmotor ist über einen Planentenradsatz als Leistungsverteiler mit einem Drehstrom-Synchron-Elektromotor und einem Generator verbunden. Der Elektromotor dient als Antriebsquelle für die rein elektrische Fahrt, der Generator fungiert im Wesentlichen als Stromerzeuger und lädt die Nickel-Metallhydrid-Batterie des Hybridsystems. Außerdem ersetzt er den herkömmlichen Anlasser. Zentrale Bedeutung kommt der Steuereinheit zu, die entsprechend den Fahrbedingungen den Energiebedarf und den Energiefluss regelt. Das System erlaubt sowohl die rein elektrische Fahrt oder aber eine Kombination aus beiden Antriebsarten.
Die Anordnung bzw. Verbindung der Motoren mittels des Planetengetriebes ermöglicht es, den Verbrennungsmotor über weite Bereiche mit seinem optimalen Wirkungsgrad zu betreiben. Erzeugt er hierbei mehr Energie als für den Vortrieb nötig ist, wird diese Überschussleistung über den Inverter in die Batterie eingespeist.
Bei der Einführung der Modelle mit Hybridantrieb folgte Toyota der eigenen Modellverteilung im Markt. Entsprechend wurde der erste Serienhybrid im verkaufsstärksten Segment, der Kompaktklasse realisiert. Als Basis diente ein 1,5-Liter-Vierzylinder-Benziner mit einer Leistung von 51 kW/70 PS. Ergänzt wurde der Antrieb durch einen 33 kW/45 PS starken Elektromotor und eine Batterie, die eine Höchstleistung von 20 kW/27 PS abgab. Die daraus resultierende Systemleistung betrug 72 kW/98 PS.
Im ersten Prius wurde die Batterie mit einem Gewicht von 70 Kilogramm und relativ großem Platzbedarf von den Ingenieuren als Schwachpunkt ausgemacht. Entsprechend lag der Schwerpunkt der Weiterentwicklung auf der Verbesserung des Speichermediums. Mit Erfolg: Das Gewicht der Nickel-Metallhydrid-Batterie sank mit der Einführung des Linkslenkers in Europa und den USA im Jahr 2000 um 22 auf 48 Kilogramm.
Nach einem Produktzyklus von sieben Jahren und rund 160.000 verkauften Einheiten wurde dieser erste Prius im Jahr 2004 durch ein neues Modell ersetzt. Höhere elektrische Fahranteile standen ebenso im Lastenheft der Entwickler wie eine Verbesserung der Bremsenergierückgewinnung. In einem weiteren Entwicklungsschritt reduzierte Toyota das Gewicht der Batterie nochmals auf nur mehr 39 Kilogramm und platzierte sie nun zwischen den Hinterrädern. Die Leistungsdichte der Batterie wuchs gegenüber dem Vorgänger um 35 Prozent; die Systemleistung des Antriebs stieg auf 83 kW/113 PS. Damit emittierte das Fahrzeug mit nur 104 Gramm pro Kilometer weniger CO2 als Fahrzeuge der Kleinwagenklasse.
Die zweite Generation des Prius schaffte weltweit den Durchbruch für die Hybrid- Technologie. Die Produktionszahlen stiegen von 125.743 im Jahr 2004 auf 285.675 im Jahr 2008. Bis heute wurden weltweit bereits über 1,2 Millionen Einheiten dieses Modells verkauft.
Zu Beginn dieses Jahres hat Toyota die dritte Generation des Prius vorgestellt. Dabei realisierten die Ingenieure wieder deutliche Entwicklungsschritte. Beispielsweise konnte das Gewicht des gesamten Antriebsstranges um 20 Prozent reduziert werden. Die Systemleistung stieg um 22 Prozent auf 100 kW/136 PS. Gleichzeitig sanken Verbrauch und CO2-Ausstoß. Mit einem Normverbrauch von lediglich 3,9 Litern Benzin und CO2-Emissionen von nur noch 89 Gramm je Kilometer setzt der Prius erneut Bestwerte nicht nur für seine Fahrzeugklasse. Die konsequente Weiterentwicklung aller Hybridkomponenten mit der Erfahrung von zwölf Jahren Serienproduktion und mehr als vierzig Jahren Hybridforschung machen aus dem neuen Prius das Referenzmodell für Hybridtechnologie und einen Vorreiter für umweltfreundliche Mobilität im 21. Jahrhundert.
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