Automobilunternehmen verkaufen Hybridfahrzeuge als den neuesten Stand der Automobilinnovation. Sie stellen sie als die futuristische Lösung dar, um von Punkt A nach Punkt B zu gelangen. Meistens ist das eine Lüge. Die Grundarchitektur des modernen Hybrids ist über ein Jahrhundert alt.
Wir sprechen von der Wende zum 20. Jahrhundert. Amerika, London, Deutschland. Die heute verwendeten Systeme spiegeln diese frühen Experimente fast genau wider.
Wie funktionierten die ersten Hybridautos im frühen 20. Jahrhundert?
Ein Hybrid nutzt zwei Stromquellen. Heute bedeutet das meist einen Gas-Elektro-Hybrid. Sie erhalten einen Verbrennungsmotor (ICE) und einen Elektromotor, der von einem Batteriepaket gespeist wird. Einfach.
Aber spulen Sie zurück ins späte 19. Jahrhundert. Elektrofahrzeuge waren die coolen Kids. Keine Hybriden. Reine Elektrofahrzeuge.
Im Jahr 1897 betrieb die London Electric Cab Company Taxis mit 40-Zellen-Batterien. Sie hatten 3-PS-Motoren. Reichweite? 50 Meilen (80 Kilometer). Keine Zwischenstopps zum Auftanken. Nur Strom.
Zwei Jahre später produzierte Pope Manufacturing in Hartford, Connecticut, fast 500 Elektroautos. Sie verkauften. Sie waren beliebt.
Während Pope Batterien baute, baute Ferdinand Porsche etwas anderes.
Porsche arbeitete für die Lohner Carriage Company. Sie wollten in den Markt der pferdelosen Kutschen einsteigen. Für sie das erste Porsche-Auto? Die elektrische Liege von Lohner. Es war das erste Fahrzeug mit Frontantrieb der Welt. Elektrisch.
Sein zweites Auto veränderte alles. Es war der erste Hybrid überhaupt.
Warum war der Lohner-Porsche der erste Serienhybrid?
Porsche hat nicht nur Benzin und Elektro gemischt. Er baute einen Serienhybrid.
Dies ist die gleiche Architektur, die Sie in Autos wie dem Chevy Volt sehen. Der entscheidende Unterschied? Den Antrieb übernehmen die Batterien. Der Verbrennungsmotor berührt niemals die Räder.
So hat es funktioniert:
- Der Gasmotor lief mit konstanter, optimaler Drehzahl.
- Es hat einen Generator in Gang gesetzt.
- Der Generator hat die Batterien aufgeladen.
- Die Batterien versorgten die Motoren direkt in den Radnaben mit Strom.
Bei voller Ladung könnte der Lohner-Porsche fast 40 Meilen (64,3 Kilometer) weit fahren.
Es war seiner Zeit voraus. Nicht nur, weil es ein Hybrid war, sondern auch wegen der Nabenmotoren.
Porsche hat Motoren in die Räder eingebaut. Dadurch entfiel das Getriebe. Keine Antriebswellen. Keine Ketten. Keine Kupplung.
Warum ist das wichtig?
Reibung. Mechanische Reibung frisst Energie. Durch den Wegfall des Metall-auf-Metall-Schleifens verbrauchte das Porsche-Auto 83 Prozent der erzeugten Energie. Diese Effizienzrate ist für 1900 verrückt.
Einige Jahre später fügte er allen vier Rädern Nabenmotoren hinzu. Allradantrieb. Elektrisch. Das Auto erreichte eine Geschwindigkeit von 70 mph (112,6 km/h).
Welches frühe Hybriddesign wurde heute zum Standard?
Der Serienhybrid von Porsche war brillant. Aber es war nicht das einzige Spiel in der Stadt.
Auftritt Henri Pieper. Ein deutscher Erfinder, der 1905 ein US-Patent anmeldete. Er erhielt es 1909.
Piepers Design ähnelte viel mehr dem, was heute auf unseren Autobahnen fährt.
Denken Sie an den Toyota Prius oder den Honda Insight. Das sind Parallelhybriden.
In einem Parallelsystem können sowohl der Gasmotor als auch der Elektromotor die Räder direkt antreiben. Sie arbeiten zusammen.
- Kreuzfahrt? Der Elektromotor könnte das allein bewältigen.
- Brauchen Sie einen Bergaufstieg? Beide treten ein.
- Bremsen oder Segeln? Der Elektromotor fungiert als Generator und lädt die Batterien wieder auf.
Pieper hat das herausgefunden, bevor die meisten Menschen zu Hause Telefone hatten.
Wir hatten also den Serienhybrid von Porsche. Wir hatten Piepers Parallelhybrid. Wir hatten reine Elektrofahrzeuge von Pope und London Cabs.
Die Technologie war da. Die Technik war solide.
Warum blieb es also nicht hängen? Warum siegte das reine Benzinauto im nächsten Jahrhundert?
Bei der Antwort geht es nicht um die Technik. Es geht um den Markt. Und die Infrastruktur.
Der lange Weg zum modernen Hybrid
Es stellte sich heraus, dass wir etwas falsch gemacht haben. Vor langer Zeit.
Auf der National Automobile Show 1900 in New York City stimmten die Teilnehmer über ihren bevorzugten Fahrzeugtyp ab. Der Gewinner? Elektrofahrzeuge. Den zweiten Platz belegten dampfbetriebene Autos. Verbrennungsmotoren? Letzter Platz.
Es macht Sinn, wenn man darüber nachdenkt. Frühe ICE-Autos waren laut, stinkend und ruckartig. Elektroautos waren leise. Sauber. Einfacher Start per Schalter. Der Dampf war stark, erhitzte sich aber nur langsam. Dann kam Henry Ford.
Er kümmerte sich nicht um Umfragen. Ihm war die Lautstärke wichtig.
Das Fließband von Ford produzierte leichte, preiswerte Autos, die sich die breite Öffentlichkeit tatsächlich leisten konnte. Das Model T war die Killer-App. Allein im Jahr 1913 verkaufte Ford 182.809 davon. Unterdessen gingen die Verkäufe von Autos, die nicht ausschließlich mit Benzin betrieben wurden, stetig zurück. Der Komfort und die Kosten des benzinbetriebenen Massenmarktes machten die frühen Alternativen zunichte. Die Produktion von Hybridfahrzeugen, bei der Tausende von Einheiten vom Band liefen, verlangsamte sich auf ein Minimum.
Warum Hybriden fünfzig Jahre lang verschwanden
Erst Ende der 1960er und Anfang der 1970er Jahre blickten Automobilhersteller und Wissenschaftler auf das Reißbrett zurück. Konkret bei alternativen Antrieben.
Auslöser war das Ölembargo Anfang der 1970er Jahre. Die Gaspreise stiegen in die Höhe. Der Vorrat ist ausgetrocknet. Das Energieministerium begann mit der Erprobung verschiedener Fahrzeugtechnologien, um die Abhängigkeit von importiertem Öl zu verringern. Ein herausragendes Produkt war das von Volkswagen entwickelte VW-Taxi.
Es war ein Parallel-Hybrid-Auto. Das heißt, es könnte zwischen einem mit Benzin betriebenen Verbrennungsmotor und Elektroantrieb umschalten. Es war nicht der Prius, aber es war der Geist der Zukunft, der zurückkehrte.
Von Nischenexperimenten zur Massenmarktrealität
In den nächsten Jahrzehnten bastelten die Automobilhersteller. Sie experimentierten. Aber bis Ende der 90er blieb nichts im Mainstream.
Im Jahr 1999 verkaufte Honda den ersten Massenmarkt-Hybrid in den Vereinigten Staaten: den Insight. Es war klein. Effizient. Es bewies, dass das Konzept in einem größeren Maßstab als einer Taxiflotte funktionieren könnte.
Ein Jahr später stellte Toyota den Prius vor. Das war das Große. Der Prius gewann 2004 die Auszeichnung „Motor Trend“ als Auto des Jahres. Er definierte den modernen Hybrid.
Hier kommt es auf die technische Nuance an. Sowohl der Insight als auch der Prius verwenden ein paralleles Hybridsystem. Aber das Serien-Parallelsystem von Porsche wird auch heute noch in Hybridfahrzeugen eingesetzt. Die Technologie hat sich nicht nur verbessert; es hat sich diversifiziert.
Was hat sich in einem Jahrhundert verändert?
Es dauerte fast hundert Jahre, bis die Automobilhersteller in Amerika wieder Hybridfahrzeuge in Massenproduktion produzierten. Diese Lücke war nicht leer. Es war voller Fortschritt.
Batterietechnologie verbessert. Die Motoreffizienz stieg. Elektrische Systeme wurden intelligenter. Diese Fortschritte eröffneten größere Möglichkeiten für zukünftige Hybridfahrzeuge. Die Hybriden des frühen 20. Jahrhunderts waren Kuriositäten. Die heutigen Hybridfahrzeuge sind technische Weiterentwicklungen eines Konzepts, das vor dem Beginn der Benzinära beliebt war.
Der Kreislauf ist geschlossen. Elektro- und Hybridantrieb sind nichts Neues. Es ist einfach endlich wieder konkurrenzfähig.
