Hybrid-Antrieb und konventioneller Antrieb im Vergleich

Die aktuelle Diskussion um CO₂-Emissionen bringt Hybridfahrzeugen derzeit große Aufmerksamkeit. Das neue Thema wirft dabei vielfach Fragen auf. Unklar scheint beispielsweise häufig, welche Motorleistung ein Fahrzeug mit Vollhybridantrieb tatsächlich generiert und mit welchen konventionell angetriebenen Fahrzeugen es somit verglichen werden kann. Dies wird im Folgenden am Beispiel des Toyota Prius erläutert, der oft Konkurrenzfahrzeugen mit ähnlich niedrigem Normverbrauch, aber deutlich geringerer Spurtkraft und wesentlich kleinerer Karosserie gegenüber gestellt wird.

Im Hybridantrieb des Toyota Prius kombiniert Toyota einen relativ kleinen Verbrennungsmotor mit einem Generator, einem Elektromotor und einer Hybrid-Batterieeinheit. Der Benzinmotor leistet 57 kW (78 PS) und ist über ein stufenloses Planetengetriebe mit dem 50 kW (68 PS) starken E-Motor verbunden. Bei Vollgas treiben beide Aggregate mit vereinten Kräften dass Auto an. Addiert man die Leistung beider Motoren, so ergeben sich theoretisch 107 kW (146 PS). Toyota gibt für den Prius jedoch "nur" eine Systemleistung von 83 kW (113 PS) an.

Wie errechnet sich die Systemleistung?

Tatsächlich steuert der Elektromotor nur soviel Mehrleistung bei, wie er aus der Hybrid-Batterieeinheit abrufen kann. Die restliche Leistung zweigt er vom Benzinmotor ab und leitet sie je nach Fahrsituation direkt an die Antriebsräder oder speist damit über den Generator wieder die Hybridbatterie. Diese Batterie liefert im Fall des Toyota Prius kurzzeitig maximal 26 kW. Addiert zu den 57 kW des Benzinmotors ergibt sich daraus die für Fahrzeugvergleiche relevante Systemleistung von 83 kW (113 PS).

Der 4,45 Meter lange Toyota Prius beschleunigt in 10,9 Sekunden von Null auf 100 km/h und liegt damit ungeachtet von Hubraum und Leistung seines Ottomotors auf dem Niveau konventionell angetriebener Mittelklasse-Limousinen mit 80 bis 85 kW Motorleistung (110 bis 115 PS). Im Normverbrauch schneidet er mit 4,3 Litern Superbenzin auf 100 Kilometer oder 104 Gramm CO₂ pro Kilometer jedoch weit besser ab als jedes konventionell angetriebene Fahrzeug mit ähnlicher Beschleunigungskraft. Der Prius unterbietet seine Wettbewerber im CO₂-Ausstoß um rund 30 bis 50 Gramm pro Kilometer.

Der niedrige Verbrauch des Prius resultiert aus der nur durch Hybridantrieb realisierbaren Möglichkeit, den Benzinmotor stets in Betriebsfenstern mit optimalem Wirkungsgrad laufen zu lassen und immer dann spontan abzuschalten, wenn seine Leistung nicht gebraucht wird. Überschüssige Energie wird obendrein beim Ausrollen und Abbremsen des Fahrzeugs über den Generator zurückgewonnen und ebenfalls in der Hybridbatterie gespeichert.

Gleiches Prinzip bei Lexus

Bei den Hybridmodellen von Lexus sieht das Verhältnis von Hubraum zu Systemleistung ähnlich aus. Der derzeit einzige Hersteller mit einem breiten Hybridangebot setzt seine Hybridtechnologie konsequent sowohl zur CO₂-Minderung als auch zur Leistungsoptimierung ein.

Der Lexus RX 400h kombiniert einen 155 kW (211 PS) starken 3,3-Liter V6-Ottomotor mit den Komponenten des Hybridsystems. Hier kommen gleich zwei Elektromotoren zum Einsatz. Der zweite Elektromotor mit 50 kW (68 PS) ist ausschließlich für den Antrieb der Hinterachse zuständig. Wie beim Prius addieren sich nicht die maximalen Leistungen der drei Motoren zur Systemleistung, sondern allein der Wert des Sechszylinders und die Batterieleistung von 45 kW. Daraus ergibt sich eine Systemleistung von 200 kW (272 PS). Mit einem Normverbrauch von 8,1 Litern Super / 100 km respektive 192 Gramm CO₂ pro km unterbietet der RX 400h einige Wettbewerber seiner Leistungsklasse. Als Direkteinspritzer hat allerdings der neue, 200 kW (272 PS) starke BMW 530i mit einem CO₂-Ausstoß von 172 g/km bei einem durchschnittlichen Verbrauch von 7,7 Litern / 100 km hier die Nase vorn.

Das gleiche System wird bei den Limousinen GS 450h und LS 600h angewendet. Bei der Luxuslimousine LS 600h beträgt die Systemleistung 327 kW (445 PS). Damit hält der LS 600h im Vergleich zu den Zwölfzylinder-Modellen der Konkurrenz eine Ausnahmestellung. Mit einem Durchschnittsverbrauch von rund 9,5 Litern Super / 100 km und einem CO₂-Ausstoß von weniger als 220 Gramm pro Kilometer distanziert er die Wettbewerber deutlich und stößt auf 10.000 Kilometer rund eine Tonne weniger CO₂ aus.

Hybrid-Systemleistungen im Überblick:

Toyota Prius

1,5-Liter-Vierzylinder:	57 kW/78 PS
E-Motor:	50 kW /68 PS
Batterieleistung:	26 kW
Systemleistung:	83 kW/113 PS
Verbrauch:	4,3 Liter/100 km
CO2-Ausstoß	104 g/km

Lexus RX 400h

3,3-Liter-V6:	155 kW/211 PS
E-Motor vorne:	123 kW/167 PS
E-Motor hinten:	50 kW/68 PS
Batterieleistung:	45 kW
Systemleistung:	200 kW/272 PS
Verbrauch:	8,1 Liter/100 km
CO2-Ausstoß	192 g/km

Lexus GS 450h

3,5-Liter V6:	218 kW/296 PS
E-Motor vorne:	147 kW/200 PS
Batterieleistung:	36 kW
Systemleistung:	254 kW/345 PS
Verbrauch:	7,9 Liter/100 km
CO2-Ausstoß	186 g/km