Wer erfand das Hybridauto, Hybridantrieb und Hybridauto.
Funktion und Geschichte hybridbetriebener Autos wie dem Toyota Lexus. Hybridautos gab es schon vor 100 Jahren. Eines der ersten Hybrid-Autos war ein Porsche. Das Geheimnis der Hybridtechnik ist die Kombination verschiedener Antriebssysteme.
Benzin ist out und Diesel hat sich als umweltfreundliche Alternative nicht bewährt. Hybridautos liegen deshalb voll im Trend. Das Geheimnis der Hybridtechnik ist die Kombination unterschiedlicher Antriebssysteme unter einer Motorhaube. Meist wird ein elektrischer Antrieb mit einem herkömmlichen Verbrennungsmotor kombiniert, prinzipiell gibt es aber auch andere Konstellationen. Die Bezeichnung „Hybrid” betont lediglich, dass es sich um ein aus diversen Teilen zusammengesetztes Ganzes handelt. Dabei gilt: das Ganze ist viel mehr als die Summe seiner Einzelteile.
Die Geschichte einer Technologie
Hybrid ist modern, aber alles andere als neu. In den USA spielten elektrisch betriebene Fahrzeuge schon Anfang des 20. Jahrhunderts eine wichtige Rolle. Um die Jahrhundertwende zählte man dort mehr zugelassene Elektroautos als Autos mit Verbrennungsmotor. Und auch Kombinationen aus beiden – also die ersten Hybridfahrzeuge im weitesten Sinn – gab es schon.
Eines der ersten Modelle mit Hybrid-Technologie stellte Ferdinand Porsche auf der Pariser Weltausstellung im Jahr 1900 vor: der sogenannte Lohner-Porsche vereinte den herkömmlichen Otto-Motor mit einem Elektromotor; es war auch das erste Automobil mit Allradantrieb.
Hybridantriebsforschung in den 70er Jahren
Benzin- und – in Europa – auch Dieselmotoren setzten sich durch, der Hybridantrieb verschwand für lange Zeit fast ganz von der Bildfläche. Erst als man in den 70er Jahren verstärkt die Problematik der Energiekrise und der Abhängigkeit vom Erdöl diskutierte, erlebte die Hybrid-Antriebs-Forschung einen neuen Aufschwung. Das in den USA ins Leben gerufene „Federal Clean Car Incentive Program” 1970 förderte die Forschung im Bereich alternativer Technologien und im Zuge dessen wurde ein von General Motors zur Verfügung gestellter “Buick Skylark” in ein Hybridauto umgebaut. Der japanische Autohersteller Toyota gilt als einer der Vorreiter in der modernen Hybridtechnologie. 1977 baute er einen “Toyota Sports 800” auf Gasturbinen-Elektrohybridantrieb um.
Hybridtechnik und Klimawandel
Seit den 80er Jahren kam durch das weltweit wachsende Verkehrsaufkommen zusätzlich der Aspekt der Umweltverschmutzung hinzu, der momentan – im Zusammenhang mit dem heftig diskutierten und gefürchteten Klimawandel – aktueller denn je ist. Die Rufe nach Alternativen zu den „schmutzigen” Verbrennungsmotoren, die Tonnenweise Kohlendioxid und andere Schadstoffe in die Atmosphäre schleudern, sind am Anfang des 21. Jahrunderts so laut wie nie zu vor in der Geschichte des Automobils. Während sich auch deutsche Autohersteller wie Volkswagen, Audi und Mercedes an der „Kunst” der Hybrid-Technologien versuchten, waren es 1997 wieder die Japaner, die das erste Serienfahrzeug mit Hybridantrieb auf den Markt brachten: den Toyota Prius. Er ist mittlerweile in der dritten Generation erhältlich und 2009 soll er in einer vierten erscheinen.
Wie funktioniert ein Hybridantrieb?
Ein Fahrzeug „hybrid” zu betreiben, ist etwas komplizierter, als einfach nur zwei Arten von Antrieben unter die Motorhaube zu packen. Die Technologien müssen sich zur Kombination eignen und sich in ihren Vorteilen und Schwächen ergänzen, damit die alternative Form des Antriebs tatsächlich Sinn macht. Vorrangiges Ziel von Hybridautos ist die Reduktion von Kraftstoff und Schadstoffemissionen, ohne dabei – wie beim Elektroauto – an Motorleistung einzubüßen. Je weniger Verbrauch, desto weniger CO2-Ausstoß, desto weniger Belastung für Umwelt und Klima.
Verschiedene Arten des Hybridantriebs
Man unterscheidet mehrere Arten und Strukturen von Hybridantrieben, parallele von seriellen Antriebskonzepten. Beim parallelen Hybrid sind Verbrennungsmotor und Elektromotor mechanisch mit den Antriebsrädern verbunden. Beide Motoren können einzeln oder gleichzeitig betrieben werden; da ihre Leistung addiert werden kann, brauchen sie nicht sehr groß zu sein. Der Elektromotor ist dabei meist für den Einsatz im Stadtverkehr vorgesehen, während der leistungsstärkere Verbrennungsmotor für Landstraße und Autobahn eingesetzt wird.
Serieller und paralleler Antrieb
Bei seriellen Hybridantrieben sind die Motoren in Reihe geschaltet und es besteht keine mechanische Verbindung des Verbrennungsmotors zu den Antriebsrädern, wodurch die Anordnung der einzelnen Komponenten flexibel ist. Der Verbrennungsmotor treibt einen Generator an, der wiederum den Elektroantrieb und eine zwischengelagerte Batterie mit Energie versorgt. Der Elektromotor muss somit die gesamte Leistung bereitstellen, die für das Beschleunigen des Wagens notwendig ist. In den 70er und 80er Jahren wurden vor allem parellele Hybridantriebe konstruiert, da es noch keine Elektromotoren mit entsprechend hoher Leistungsfähigkeit gab. Mittlerweile gibt es diverse Mischformen paralleler und serieller Antriebe.