Der HybridantriebBeim Hybridantrieb werden verschiedene Antriebsprinzipien oder Energiequellen kombiniert und für den Antrieb innerhalb einer Anwendung eingesetzt. Je nach Bedarf kann so das gewünschte oder benötigte Antriebsprinzip ausgewählt werden.
In der Fahrzeugtechnik sind Systeme vorherrschend, die entweder verschiedene Kraftstoffe kombinieren (Gas/Benzin bzw. Diesel/Pflanzenöl bei Einsatz eines 2-Tank-Systems) oder auf die Kombination verschiedener Motoren setzen (Elektromotor/Verbrennungsmotor). Wasserstoffbetriebene Fahrzeuge befinden sich immer noch in der Erprobungsphase.
Man unterscheidet dabei zwischen Voll- und Halbhybriden:  | Beim Vollhybriden wird zwischen den verschiedenen Antriebsarten gewählt, wobei nie mehrere gleichzeitig zum Einsatz kommen.
| | Beim Halbhybridfahrzeug können bei Bedarf mehrere Antriebe gleichzeitig betrieben werden (wie beim Toyota Prius und beim Lexus RX400h). |
Vorreiter beim Einsatz der Hybridtechnik war Toyota, die 1997 mit dem Prius das erste Hybrid-Serienfahrzeug auf den Markt brachten, das Elektro- und Verbrennungsmotor kombiniert einsetzte. Seit 2000 ist der Prius auch in Europa erhältlich und hat sich klammheimlich zum Verkaufsschlager entwickelt: Im Jahre 2004 wurde die 100.000ste Einheit des Prius abgesetzt.
Kombinationen aus Verbrennungs- und Elektromotor
Die Kombination Verbrennungsmotor / Elektromotor hat für die Entwickler unter anderem den unschätzbaren Vorteil, daß die zugrundeliegenden Techniken vorhanden und ausgereift sind.
Im Einsatz ist unter anderem ein deutlich geringerer Verbrauch gegenüber konventionellen Verbrennungsantrieben spürbar: Durch automatische Zu- oder Abschaltung des Elektromotors läuft der Verbrennungsmotor immer im optimalen Wirkungsbereich, überschüssige Energie (beim Bremsen - Stichwort Rekuperation) wird zur Aufladung der Batterien verwendet. So kann für vergleichbare Fahrleistungen ein deutlich kleinerer Motor gewählt werden.
Darüberhinaus bringt die typische konstante Leistungsabgabe eines Elektromotors und das hohe Drehmoment im Anfahrbereich deutlich bessere und gleichmäßige Beschleunigungswerte.
Bedingt durch diese technischen Vorteile lohnen sich Hybridantriebe hauptsächlich im Kurzstreckenbetrieb (weswegen der Prius v.a. bei Taxiunternehmen sehr beliebt ist). Hier können das starke Anfahrtsdrehmoment und die Rekuperation voll ausgespielt und die verbrennungsmotortypischen hohen Verluste durch häufiges Anfahren und Abbremsen kompensiert werden.
Der entscheidende Nachteil erschließt sich bei Betrachtung der Vorteile: Durch die (noch) sehr hohen Massen der Elektromotor-Batterie-Einheiten ist die Hybridtechnik für Langstrecken nicht unbedingt von Vorteil - mit der fortschreitenden Entwicklung leichterer Batterieeinheiten dürfte sich dieses Problem jedoch irgendwann einmal der Vergangenheit angehören.
Weiterführende Links:
>> Hybrid versus konventioneller Antrieb
>> Technische Informationen bei kfz-tech.de
>> Der Hybridantrieb bei Wikipedia
>> Der Toyota Prius
>> Der Lexus RX400h |
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Der Lexus RX400h
Mit dem Lexus RX400h wird die Hybridtechnik erstmals im SUV-Segment eingesetzt - und das allein macht die Sache langsam auch für den Offroad-Bereich interessant. Erstmals kommt hier die zweite Generation des Hybrid Synergie Drive® (HSD) zum Einsatz, bei dem ein 3,3 Liter V6-Aggregat und zwei Elektromotoren zusammen eine Spitzenleistung von 200 kW (272 PS) produzieren. Ein Elektromotor treibt dabei nur die Hinterachse an.
So gerüstet erreicht der RX400h die Höchstgeschwindigkeit des aktuellen RX300, erledigt den Spurt von Null auf 100 km/h hingegen in nur 7,6 Sekunden. Gleichwohl verbraucht der Lexus SUV nicht mehr Kraftstoff als eine Familienlimousine mit Vierzylindermotor und erfüllt EURO IV.
Die '400' steht dabei nicht für den tatsächlichen Hubraum des Verbrennungsmotors, sondern für den Hubraum, den ein konventioneller Verbrennungsmotor haben müsste, um eine dem Hybridantrieb des RX entsprechende Leistung zu erzielen.
Im Antriebssystem des RX400h arbeitet der weltweit erste leistungsverzweigte Hybride, der mit der Kombination aus zwei Elektromotoren und einem Sechszylinder-Ottomotor arbeitet und damit auch einen intelligenten elektrischen Allradantrieb erlaubt.
Vor allem bei den Abgasen kann der überarbeitete Hybridantrieb seine Vorteile ausspielen: Die EU4-Grenzwerte werden deutlich unterschritten, der C02-Ausstoß beispielsweise beträgt nur etwa ein Drittel des zulässigen Wertes. Verglichen mit einem aktuellen Dieselmotor in einem SUV sind die Emissionen des Hybrid-Systems im Lexus RX400h achtmal niedriger.
Neben dem Verbrennungsmotor und den beiden Elektromotoren verfügt der RX400h über einen Generator, eine Hochleistungsbatterie und eine Leistungsverzweigung, welche die Nutzung der Antriebsenergie des Verbrennungsmotors und der Elektromotoren sowie den Einsatz des Generators steuert und dem jeweiligen Betriebszustand anpasst. Ein elektronisch gesteuertes Energie-Management sorgt schließlich dafür, dass die Zusammenarbeit zwischen allen Komponenten schnell und reibungslos erfolgt.
Bedient wird das Antriebssystem schlicht über einen einzigen Schalthebel in der Armaturentafel, den Rest erledigt das stufenlos variable Getriebe, das auf einem Planetenradsatz basiert. Eine Zugkraftunterbrechung oder gar Schaltruckeln sind somit nicht feststellbar.
Markteinführung des RX400h ist voraussichtlich im Juni 2005.
