Aufgehende Sonne der Hybriden

Zwei Meter hohe Banner vor der weitläufigen Fabrik von Toyota Motor in Tsutsumi, Japan, schreien Hybrid, das Wort prangt über einem Bild der Erde. Im Inneren produzieren Monteure in blauen Jacken und weißen Handschuhen unter Schildern mit der Aufschrift Yoi Shina, Yoi Kangae (Gutes Denken, gute Produkte) täglich etwa 400 der neu gestalteten Prius-Hybrid-Limousinen von Toyota.

Abgesehen von der Beschilderung sieht es aus wie jede andere Automobilfabrik – und das ist das Bemerkenswerte. Der Prius, der sowohl einen Benzin- als auch einen Elektromotor für den Antrieb verwendet, erreicht durchschnittlich 55 Meilen auf die Gallone – etwa die doppelte Laufleistung eines vergleichbaren Benziners. Darüber hinaus verzichtet das neueste Modell, das in Tsutsumi aus der Fabrikhalle rollt, weder auf Leistung noch auf Komfort und kostet nur etwa 1.000 US-Dollar mehr als ein Basismodell von Toyotas Mittelklasse-Limousine, dem Camry.

Und der Prius ist nur eine Vorschau auf Toyotas ehrgeizige Pläne für die neue Hybridtechnologie. Bis Ende dieses Jahres plant der Autohersteller, ein Luxus-Sport Utility Vehicle mit der Technologie – einen Hybrid-Lexus – in den Vereinigten Staaten zu verkaufen. Innerhalb eines Jahrzehnts, sagen Toyota-Führungskräfte, könnte die Gas-Elektro-Kombination in jeder Fahrzeugkategorie angeboten werden, die der Autohersteller verkauft, von Kleinwagen bis hin zu schweren Pickups. Wenn Toyotas SUVs auf den Markt kommen und die Leute sehen, was ein wirklich leistungsstarkes Hybrid-Elektrofahrzeug leisten kann, wird es meiner Meinung nach ein paar Käfige klappern, sagt der ehemalige General Motors-Vorsitzende Robert Stempel, Vorsitzender von Rochester Hills, dem in MI ansässigen Technologieentwickler Energy Conversion Geräte.



Sauber kommen

Fahren Sie an der Ansammlung von Autowerken rund um Tsutsumi und in der Nähe von Toyota City vorbei und in die Hügel nördlich von Nagoya, und Sie finden ein weiteres Toyota-Werk – dieses ohne Banner. In dieser Fabrik namens Hirose hat Toyota für einen Automobilhersteller etwas Außergewöhnliches getan: Es baute spezielle Anlagen zur Herstellung modernster Halbleiterchips. Die meisten Automobilhersteller geben sich damit zufrieden, Elektronik von der Stange zu kaufen oder die Elektronikfertigung an Zulieferer zu vergeben. Toyota macht alles im eigenen Haus. Seine Hightech-Chipfabriken produzieren die Leistungsregler, die das Herz des Hybridfahrzeugs bilden, und machen Hirose zum Herzstück einer Hybridinvestition, die einige Analysten auf 1 Milliarde US-Dollar prognostizieren.

Das Werk in Hirose ist für Journalisten gesperrt, aber die Geschichte von Toyotas Programm ist eine, die sein Architekt Takehisa Yaegashi, der bescheidene Ingenieur, der bei Toyota als Vater des Hybrids verehrt wird, unbedingt erzählen möchte. Yaegashi trinkt schwarzen Kaffee in einem unscheinbaren Besprechungsraum in den Toyota-Büros in Tokio und verfolgt die Ursprünge von Toyotas Hybridstrategie bis in die frühen 1970er Jahre zurück, als der US-Kongress die ersten nationalen Grenzwerte für Auspuffemissionen festlegte.

Starke Vision: Takehisa Yaegashi, Toyotas Vater des Hybrids, sagt, das Unternehmen habe einen technologischen Vorsprung von sechs Jahren.

1971 war Yaegashi ein 28-jähriger Maschinenbauingenieur, zwei Jahre außerhalb der Hokkaido-Universität, als Toyota ihn mit seinem neuen Projekt für saubere Motoren beauftragte. In den nächsten 20 Jahren entwarf er alles von Abgasreinigungskatalysatoren bis hin zu emissionsmindernden Motorsteuerungen. All dies trug dazu bei, dass die Fahrzeugflotte von Toyota zu einer der saubersten in den Vereinigten Staaten wurde. (Die Autos in Toyotas US-amerikanischer Flotte von 2003 erreichen durchschnittlich 32,3 Meilen pro Gallone Benzin, 3,6 Meilen mehr als die Autos von GM Meile besser als die von GM.)

Aber Toyota blieb nicht bei innovativen Katalysatoren stehen. In den frühen 1990er Jahren – sogar als Toyota der Führung der US-Autohersteller folgte, indem er beliebte, aber kraftstofffressende SUVs herstellte – bereiteten sich die Führer von Toyota darauf vor, ihre Bemühungen zu verdoppeln, um das Auto sauberer und kraftstoffsparender zu machen. Wir haben zwei Dinge gleichzeitig gesehen: die Forderung nach saubererer Luft und die Forderung nach größeren Kraftstoffeinsparungen, erinnert sich Yaegashi.

Die Lösung schienen damals batteriebetriebene Elektrofahrzeuge zu sein. Toyota baute elektrische Versionen seines kleinen SUV, während GM einen sportlichen Zweisitzer testete. Aber keines dieser frühen Elektrofahrzeuge schaffte es jemals in die Massenproduktion; die Batterien begrenzten ihre Reichweite auf knapp 100 Kilometer. Dennoch lehrten diese Experimente Ingenieure eine wichtige Lektion: Sie könnten Elektroautos leistungsstark, leise und schwungvoll machen, indem Sie Hochleistungselektronik verwenden, um den Stromfluss zwischen der Batterie und den Elektromotoren zu steuern. Wie Stempel es ausdrückt: Die elektronische Revolution gab den Ingenieuren die Werkzeuge, die sie brauchten, um Elektroautos fahrbereit zu machen. Das hat den Stau aufgebrochen.

Spurwechsel

Trotzdem waren die Batterien ein Problem. Nur wenige Verbraucher würden Autos kaufen, die nach weniger als einer Stunde auf der Autobahn angeschlossen werden mussten. Also schaltete das Management von Toyota um und beschloss, das Gelernte zu nutzen, um ein Fahrzeug zu bauen, das traditionelle vollelektrische Autos übertreffen würde: den Benzin-Elektro-Hybrid.

Die Idee war, das Beste aus Benzin- und Elektroautos einzufangen. Bei niedrigen Geschwindigkeiten, bei denen Verbrennungsmotoren am wenigsten effizient und umweltschädlich sind, verwendet Toyotas Hybrid stattdessen einen Elektromotor. Bei höheren Geschwindigkeiten, bei denen ein Elektromotor nicht genügend Kraft hat, springt ein kleiner Gasmotor ein. Der Motor kann die Räder direkt drehen oder einen Generator drehen, um Strom zu erzeugen. Hybride beziehen Energie auch aus einer anderen Quelle: den Bremsen. Berühren Sie das Bremspedal, und der Elektromotor wechselt die Rollen und dient als Generator, der die kinetische Energie des Autos in Strom umwandelt, um die Batterien aufzuladen. All diese Tricks sind möglich, weil Hybride – anders als konventionelle Autos – über eine leistungsstarke Elektronik und große Batterien verfügen.

1995 stellte Toyota sein Konzeptfahrzeug Prius vor. Nur zwei Jahre später verkauften Toyotas Distributoren in Japan den Prius sowie einen Hybridbus. Bis 2001 verkauften sie in Japan einen Hybrid-Minivan und eine Luxuslimousine (siehe Car Culture, Seitenleiste). Und im Jahr 2000 begann Toyota mit dem Verkauf eines verbesserten Prius in den Vereinigten Staaten, der mit einem Hybridmodell von Honda Motor, der Kompaktlimousine Insight, konkurrierte.

Zu dichtes Auffahren

Das Aufholen sieht für andere Autohersteller nach einer holprigen Straße aus. Sogar Honda, wahrscheinlich der fortschrittlichste Hybrid-Konkurrent von Toyota, hat laut Branchenexperten seine Arbeit voll ausgelastet. Wenn es um die Entwicklung des Gesamtsystems geht, hat Toyota meiner Meinung nach drei, vier Jahre Vorsprung gegenüber den anderen, sogar im Vergleich zu Honda, sagt Koji Endo, ein in Tokio ansässiger Autoanalyst für Credit Suisse First Boston. Hondas Modelle – zu denen ein Hybrid Insight und Civic sowie ein Accord gehören, der in diesem Jahr erwartet wird – haben weniger elektrische Leistung und sind teurer in der Herstellung als die von Toyota, sagt Endo.

Detroits Big Three liegen weiter hinten. In den letzten zwei Jahren haben GM, Ford und DaimlerChrysler ein halbes Dutzend ehrgeiziger Hybridprojekte gestrichen oder verschoben. Sie lernen, dass der Übergang zur elektrischen Antriebstechnologie kein Kinderspiel sein wird, sagt Dan Sperling, Direktor des Institute of Transportation Studies an der University of California, Davis. Sie können nicht einfach sagen: ‚Okay, ich werde ein Hybridauto bauen‘, die Technologie kaufen und nächstes Jahr auf den Markt bringen.

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Im vergangenen Jahr hat Ford die Veröffentlichung seines Debüt-Hybrids verschoben: eine Version seines Escape-SUV. John Kassakian, Direktor des MIT-Labors für elektromagnetische und elektronische Systeme, das die Automobilelektronik erforscht, sagt, dass Ford den Preis für seine frühen Versuche zahlt, Hybridtechnologie in bestehende Fahrzeuge zu integrieren. Anders als beispielsweise die Hybrid-SUVs von Toyota werden die Escape-Hybride von Ford mit Allradantrieb nicht an jeder Achse Elektromotoren haben, die laut Ford eine kostspielige Umrüstung erfordern würden. Die Modifikation eines bestehenden Fahrzeugs scheint auf den ersten Blick der effizienteste Weg zu sein, um von A nach B zu gelangen, aber am Ende erhält man keine kosten- und leistungsoptimierte Lösung, sagt Kassakian. Ford will den SUV noch dieses Jahr verkaufen.

Dennoch ist die Entscheidung der Big Three und anderer Autohersteller, endlich Gas-Elektro-Hybride zu verfolgen, bemerkenswert. Bis vor kurzem hielt GM sein Geld für besser für die Brennstoffzellentechnologie ausgegeben. Es hat Hunderte Millionen Dollar in Forschung und Entwicklung mit Brennstoffzellen investiert und einen radikalen Prototyp eines Brennstoffzellenautos auf den Markt gebracht, dessen Serienproduktion bis 2010 versprochen wurde. Effizientere Fahrzeuge auf Erdölbasis allein werden unser Problem der Erdölabhängigkeit nicht lösen. Wir glauben, dass man langfristig zu Energiequellen jenseits von Erdöl gelangen muss, und deshalb ist Wasserstoff so attraktiv, sagt Larry Burns, R&D Vice President von GM. Aber selbst Burns räumt ein, dass Autohersteller auch Hybride beherrschen müssen, wenn auch nur aus Wettbewerbsgründen. Wir wissen nicht genau, wie groß das Hybridsegment sein wird – ich glaube, das kann derzeit niemand vorhersagen –, aber wir wollen unseren Kunden die Wahl lassen, sagt er.

Brennstoffzellen-Zukunft

Auf der geschäftigen Nagoya Motor Show in Japan Ende letzten Jahres zeigte Toyota drei Concept Cars. Einer war ein metallblauer SUV, ein anderer ein offener, knochenweißer Sportwagen. Beide waren Gas-Elektro-Hybride. Aber das Rampenlicht fiel schließlich auf eine metallic-blaue Hybrid-Limousine mit einer Wendung: Sie verwendet eine Brennstoffzelle, keinen Gasmotor.

Toyota nennt es Fine-N und verwendet viele der Tricks, die das Unternehmen von seinen Gas-Elektro-Fahrzeugen gelernt hat. Die von uns verfolgten [Hybrid-]Technologien – die Motoren, die Leistungselektronik, die nötige Logik, sogar die Pflege der Batterien – sind wesentliche Elemente des Brennstoffzellenfahrzeugs, sagt Schaum, der ehemalige Chrysler Chefingenieur, jetzt Vizepräsident des Elektromotoren-Entwicklers WaveCrest Laboratories in Dulles, VA. Das muss man wirklich beherrschen, bevor man bereit ist für die Wasserstoffwirtschaft.

Wenn er Recht hat, könnte Toyotas frühe Dominanz bei Gas-Elektro-Hybriden ihm einen starken Vorsprung in die Zukunft verschaffen. Jeder Autohersteller gibt viel für die Entwicklung von Brennstoffzellenautos aus, und Toyota ist keine Ausnahme – selbst wenn es darum geht, Hybride zu dominieren. Sollte es am Ende auch noch die Brennstoffzellen dominieren, könnte es Detroit seiner letzten und besten Chance berauben, als Technologieführer in der Automobilindustrie wieder Fuß zu fassen.

Dennoch vergisst bei Toyota niemand die heutigen Marketing-Realitäten. In Nagoya wurde Toyotas Präsentation seiner futuristischen Hybrid-zu-Wasserstoff-Vision von einem branchenüblichen Touch begleitet. Als wollte Toyota andeuten, dass fortschrittliche Brennstoffzellenautos bereit für den Mainstream sind, stellte Toyota junge Frauen, die als Showbegleiterinnen bekannt sind, vor, um den Fine-N-Prototyp zu demonstrieren. Auf einer sich drehenden Plattform öffnete eine Frau in einem kurzen Rock und hohen Stiefeln die Hecktür des Autos, stieg auf den Rücksitz, drückte auf einen Knopf und lehnte sich außer Sichtweite. Es mag an der Spitze der fortschrittlichen Automobiltechnologie stehen, aber Toyota hat nicht vergessen, was Autos verkauft.

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