Hybridantrieb Entwicklung

Der Hybrid-Antrieb – er ist viel diskutiert und bis heute ein zunehmend probates Fahrzeugkonzept. Als „Mischling“ ist er eine Kombination zweier Antriebsaggregate im Auto, die entweder gleich- oder wechselseitig automatisch aktiviert werden. Die Verbindung von Diesel- oder Benzinmotoren mit einem elektrischen Antrieb ist dabei am häufigsten. Ein Hybrid-Auto besitzt demnach mindestens zwei Arten der Energieumwandlung bzw. Energiespeicher. Als elektronische Speicher fungieren Brennstoffzellen oder Batterien. Die durchaus kostspielige Verbindung der beiden Antriebsarten blickt dabei auf eine lange Entwicklungsgeschichte zurück.

Die Anfänge des Hybridantriebs

Lohner Porsche Elektromobil
Lohner Porsche – Betriebsdauer drei Stunden, Höchstgeschwindigkeit zwischen 45 – 58 km/h (Quelle: autowallpaper.de)

Erste Bestrebungen, ein solches Fahrzeugkonzept der breiten Masse zugänglich zu machen, gab es bereits um das Jahr 1900 durch Ferdinand Porsche. Das Ziel des jungen Ingenieurs war die Entwicklung eines Frontantriebs mit Elektromotor. Nachteil des revolutionären Vehikels: rund die Hälfte des Gesamtgewichts entfiel auf die Batterien, die der Energiespeicherung dienten. Porsches elektrischer Radnaben-Motor bestand aus Magnetpolen, die sternförmig auf der Randnabe angebracht waren. Ein 5 PS starker Motor ermöglichte eine Geschwindigkeit von 50 km/h, mit der eine Distanz von etwa 150 Kilometern überbrückt werden konnte. Danach musste der Motor aufgeladen werden.

Porsche Semper Vivus
Porsche Semper Vivus aus dem Jahr 1900 gilt als das erste funktionsfähige Vollhybrid-Fahrzeug der Welt. | Foto © by Porsche

Porsche erkannte die Notwendigkeit und den Bedarf an solchen Fahrzeugen. Er entwickelte aus dem alleinigen Elektroantrieb ein Fahrzeug mit sogenanntem Hybridantrieb, der aus einem 16 PS starken Benzinmotor mit zusätzlichem Generator bestand. Die Batterien sorgten für den Antrieb der Räder.
In den Nachkriegsjahren des Zweiten Weltkriegs war der Otto-Motor jedoch das Maß aller Dinge und setzte sich demzufolge gegen den Hybridmotor durch. Doch die Idee des gemischten Antriebs bleib weiterhin bestehen und wurde von Entwicklungsingenieuren verfolgt.

1969 konnte General Motors erstmals einen nennenswerten Durchbruch bei der Entwicklung erzielen. Der Stir-Lec I erzeugte die benötigte Energie durch äußere Verbrennung, bei der das Kurbeltriebwerk durch warme Luft aus dem Zylinder angetrieben wird. Mitte der siebziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts zog Mazda gleich. Der Prototyp EX005 des japanischen Automobilherstellers zeigte sich abgassauber und leise. Im Hybrid-Auto des amerikanischen Motorenherstellers Briggs & Stratton wurden Elektro- und Benzinmotor kombiniert. Die beiden Antriebe konnte gleichzeitig oder einzeln betrieben werden.

Audi 100 Duo
Audi 100 Duo | Foto © by Audi AG

Und auch in Deutschland entwickelten die großen Autohersteller eifrig Prototypen. 1986 gelang Audi mit seinem Audi Duo der Durchbruch. Als Basis diente der Audi 100 Avant Quattro, den der Autobauer bis 1988 konsequent weiterentwickelte. Den Antrieb der Hinterachse gewährleistete ein Elektromotor, die Vorderachse übernahm ein Dieselmotor. Die Batterie des Autos fand in der eigentlich für das Reserverad bestimmten Mulde Platz. Während der folgenden Entwicklungsstufen gelang des Audi außerdem, die Leistung des Elektromotors und Reichweite zu steigern. 1988 stellt Audi das Projekt ein.

Volkswagen arbeitete ebenfalls an der Entwicklung eines Elektroantriebs. Zwischen 1990 und 1998 war der Golf Hybrid Grundlage für das Hybridfahrzeug des Autoherstellers. In ihm vereinten sich ein auf Nickel-Cadmium-Batterien basierender Elektromotor sowie ein Turbodiesel-Antrieb.

Die ersten Serienfahrzeuge mit Hybridtechnik

Toyota Prius Vollhybrid Bj.2001
Toyota Prius weltweit erste Auto mit Hybridantrieb in Großserie – Die ersten Modelle waren Vollhybriden | Foto © by Toyota

Die erste serienmäßige Produktion gelang Toyota mit dem Modell Prius. Mit einem Elektromotor (33 KW) und einem Ottomotor (53 KW) war der Toyota Prius schließlich auch auf dem deutschen Markt erhältlich und zählt zu den beliebtesten Fahrzeugen mit Hybridantrieb. Heute stellt vor allem der Toyota Yaris das Flaggschiff dar. Kein Modell ist gefragter – auch in der Hybrid-Version. Rund die Hälfte aller Käufer entschied sich dafür, für die Zukunft rechnet der japanische Autohersteller sogar mit einem steigenden Anteil.
Auch Honda, die japanische Konkurrenz, bringt mit dem Minivan Jazz ein Hybridmodell auf den Markt. Bis 2022 plant das Unternehmen die Markteinführung von sechs weiteren Modellen, die allerdings ausschließlich auf Elektroantrieb basieren.

Peugeot ist es als erstem Autohersteller gelungen, ein Hybridfahrzeug in Form eines Selbstzünders mit Direkteinspritzung in Kombination mit einem Elektromotor zu entwickeln und diesen in Serie zu fertigen. Dabei treibt der sparsame Dieselmotor die Vorderachse an, der Elektromotor die Hinterachse. Der zuverlässig und souverän agierende Antrieb verbindet umweltfreundliches Fahren und Fahrspaß.

Antrieb der Zukunft?

Die Nachfrage nach Hybridfahrzeugen steigt. Sowohl in den Vereinigten Staaten und Japan als auch in Europa entwickeln alle großen Autohersteller Hybridkonzepte. Weil Umweltschutz einen immer höheren Stellenwert im Bedürfnis des Kunden einnimmt, wird sich die Entwicklung wohl langfristig weg vom Verbrennungsmotor bewegen. Der Fokus wird sich verschieben, von einer verstärkten Elektrifizierung der Antriebe und einer zusätzlichen Verbesserung der Verbrennungsmotoren hin zum reinen Elektrofahrzeug.
Dem Elektroantrieb wird auch im hybriden Fahrzeug mehr Aufmerksamkeit gewidmet als dem Verbrennungsmotor. Ein Vorteil des Hybridautos ist nach wie vor die Möglichkeit, auf fossile Brennstoffe zurückzugreifen. So kann der Alltag in der Regel problemlos mit Strom bewältigt werden, lediglich bei kurzen Strecken im Stadtverkehr oder bei langen Distanzen kommt der Verbrennermotor ins Spiel.

Auch die weniger bekannten Vorteile des hybriden Antriebs tragen zu seiner Zukunftsfähigkeit bei. Dazu gehört die vergleichsweise höhere Agilität als bei Verbrennungsmotoren. Bei gleicher Leistung verbessert der Elektromotor die Beschleunigung vor allem bei Tempounterschieden. Die Energie, die beim Bremsen freigesetzt wird, speichert der Elektromotor und nutzt sie bei Bedarf. Das schont die Bremsbeläge und verbessert die Werkstattbilanz.

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