Pionier der umweltschonenden Hybridtechnologie

    Der japanische Autobauer Toyota ist ein Vorreiter des Hybridantriebs. Ohne es an die grosse Glocke zu hängen, entwickelt der Konzern seit Jahrzehnten nachhaltige Technologien auf Basis einer weitsichtigen Umweltstrategie. Die neuste Hybrid-Generation setzt Massstäbe im sparsamen Verbrauch – und inspiriert die weitere Entwicklung elektrifizierter Fahrzeuge.

    (Bild: Toyota) Die Hybridfahrzeuge von Toyota – wie hier der Highlander – können alles: Sie fahren elektrisch, mit Benzin oder mit einer Kombination von beidem.

    Als er im Jahr 2000 auf Schweizer Strassen auftauchte, war er ein Exot: Der Toyota Prius, das erste Auto mit Hybridantrieb. Bereits drei Jahre zuvor war der Neue in Japan eingeführt worden. Seither setzt Toyota weltweit Massstäbe bei der Entwicklung umweltschonender Hybridantriebssysteme. Doch Toyota hat das nie an die grosse Glocke gehängt, das entspräche nicht der zurückhaltenden japanischen Mentalität. Auch der Prius ist kein Protzer: bescheiden im Auftritt, bescheiden im Verbrauch.

    Das effizienteste Antriebssystem kommt zum Zug
    Ein Hybrid ist ein Fahrzeug, das sowohl elektrisch als auch mit Verbrennungsmotor fahren kann. Da der Begriff «Hybrid» nicht geschützt ist, gibt es allerdings grosse Unterschiede. Bei gewissen Hybridsystemen ist der Elektroanteil tief, der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor nur gelegentlich. In der Fachsprache nennt man das «Micro-» oder «Mildhybrid». Die Treibstoffersparnis ist entsprechend gering. Kritiker sprechen deshalb von einer «Mogelpackung».

    Bei Toyota ist das anders: Die Japaner haben von Anfang an einen «Vollhybrid» gebaut, das heisst ein Auto, das auch rein elektrisch fahren kann. Die Hybridfahrzeuge von Toyota zeichnen sich dadurch aus, dass sie alles können: Sie fahren elektrisch, mit Benzin oder mit einer Kombination von beidem. Ein ausgeklügeltes System sorgt dafür, dass immer der effizienteste Antrieb läuft. Denn je nach Fahrsituation ist der eine oder der andere besser.

    Wie das in der Praxis aussieht, zeigt mir die Toyota AG in Safenwil auf einer Probefahrt mit einem Toyota Corolla Hybrid. Auf dem Display sehen Fahrer und Beifahrer auf einen Blick, von welchem Motor welche Energie fliesst. Beim Bremsen oder Bergab-Fahren kommt das sogenannte Rekuperieren zum Zug: die Rückgewinnung von Energie, die in einer Batterie gespeichert wird. Beim Anfahren und innerorts ist der reine Elektroantrieb am effizientesten. Konkret heisst das: Kürzere Strecken können bis zu einer Geschwindigkeit von 50 km/h elektrisch zurückgelegt werden. In einem selbstaufladenden Vollhybrid von Toyota ist der Benzinmotor bei bis zu 80 Prozent der Stadtfahrten gar nicht in Betrieb.

    Ein Blick ins Innenleben eines Toyota-Vollhybrids zeigt die verschiedenen, miteinander verbundenen Antriebselemente: Neben dem Benzinmotor sind das zwei Elektromotor-Generatoren. Dieses System kennen die meisten anderen Hersteller nicht.

    Ausgeprägtes Umweltbewusstsein
    Auch bei der eingebauten Batterie kommt das ausgeprägte Umweltbewusstsein von Toyota zum Ausdruck: Es handelte sich lange Zeit ausschliesslich um eine Nickel-Metall-Hydrid-Batterie, die weniger Seltene Erden braucht als die herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien und besser zu rezyklieren ist. Erst seit ein paar Jahren werden auch die kompakteren und leistungsstärkeren Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt – aber warum? Toyota hat solange gewartet, bis auch für diese Technologie das Know-how soweit fortgeschritten ist, dass ein Hybridfahrzeug zu über 90 Prozent rezykliert werden kann.

    Bereits Mitte der 1960er Jahre gründete Toyota ein firmeninternes Umweltkomitee. Das Motto «Car(e) for the Earth» verdichtete dieses Engagement zu einem eingängigen Slogan. 1967 – lange vor der Konkurrenz – entwickelte Toyota den Prototyp eines Hybridantriebes, damals ein Elektromotor kombiniert mit einem Flugzeugtriebwerk!

    Was den Vollhybridantrieb betrifft, ist Toyota bis heute führend. Kein anderer Hersteller beherrscht so virtuos das Zusammenspiel der verschiedenen Antriebskomponenten. Die neuste Hybrid-Generation setzt die Latte noch einmal höher: Sie ermöglicht rein elektrisch Höchstgeschwindigkeiten von 135 km/h. Bei höheren Anforderungen arbeiten der Benzin- und der Elektromotor harmonisch zusammen, um eine optimale Leistung zu erzielen.

    Die Vollhybridmodelle von Toyota umfassen die ganze Personenwagenpalette.

    Bestwerte bei Emissionen und Verbrauch
    Einen Stromanschluss braucht ein Toyota-Vollhybrid nicht. Die Batterie wird während der Fahrt aufgeladen – durch die Umwandlung von Bewegungs- in elektrische Energie. Doch mit dem sogenannten Plug-in-Hybrid gibt es auch die Variante eines Vollhybrids mit externer Lademöglichkeit (englisch «plug in» heisst so viel wie «einstecken»). Der Vorteil dieser Modelle besteht in einer grösseren Batteriekapazität. Und dies wiederum ermöglicht grössere rein elektrische Reichweiten. Beim neuen RAV4 Plug-in-Hybrid sind dies rund 75 Kilometer. Seit seiner Lancierung als erster Freizeit-SUV 1994 wurde der RAV4 zu einem der weltweit beliebtesten Fahrzeuge.

    Ein Pionier war Toyota auch hier: Mit dem RAV4 brachten die findigen Autobauer 1994 den ersten SUV mit Hybridantrieb auf den Markt. Mit dem neuen Plug-in-Hybrid geht die technologische Erfolgsgeschichte nun weiter. Dabei müssen die eingefleischtesten Autogegner ins Grübeln geraten: Laut dem Hersteller erzielt der RAV4 Plug-in-Hybrid die besten Werte seiner Klasse bei Verbrauch (1.0 l/100 km) und Emissionen (22g CO2/km). Das sind eindrückliche Zahlen – erst recht für einen leistungsstarken SUV. Sie belegen, wie rasant sich die Automobilbranche entwickelt und welche technologischen Fortschritte sie erzielt. Aus eigenem Antrieb.

    Blick ins Innere: Schematische Darstellung des Zusammenspiels der verschiedenen Antriebe.

    Der Hybrid als Basis und Inspirationsquelle
    Trotz des weltweiten Erfolgs seiner Vollhybride – die vom handlichen Yaris über den sportlichen Corolla GR Sport Hybrid und den komfortablen Camry bis zum siebenplätzigen Highlander die ganze Personenwagenmodellpalette umfassen – setzt Toyota nicht ausschliesslich auf das Hybridsystem. «Wir glauben an eine Kombination der verschiedenen alternativen Antriebe», sagt Christian Künstler, CEO der Toyota AG. Dementsprechend wolle man auch in Zukunft «technologieoffen verschiedene Antriebssystem anbieten». Stark ausgebaut wird neben der Weiterentwicklung des Hybridsystems die batterieelektrische Mobilität. Nach dem im letzten Jahr lancierten Modell Proace mit Elektroantrieb will Toyota bis 2025 welt- weit 40 neue oder modernisierte Elektromodelle auf den Markt bringen. In Europa sind 10 geplant. Eine andere zukunftsträchtige Technologie ist der Wasserstoff-Elektroantrieb, wie ihn Toyota seit 2014 im Modell Mirai einsetzt. Dabei konnten die Ingenieure und Entwickler auf die langjährigen Erfahrungen mit der Hybridtechnologie zurückgreifen. Das einzigartige Know-how, das sich Toyota in all den Jahren als führender Hybrid- Hersteller geholt hat, kann nun also für eine Reihe verschiedener elektrifizierter Fahrzeugantriebe verwendet werden. Die Reise geht weiter. Sie bleibt spannend – und wird immer umweltschonender.

    Dr. Philipp Gut