Toyota erprobt den Alltagsnutzen des neuen Plug-In Hybridfahrzeugs PHV

Mit vier Fahrzeugen startete jetzt in Paris die europäische Testphase der Plug-in Hybrid-Entwicklung. Gemeinsam mit dem französischen Energiekonzern EDF erprobt Toyota den Alltagsnutzen des neuen Plug-In Hybridfahrzeugs PHV. Dabei handelt es sich um einen modifizierten Prius, der sich von Serienpendant unter anderem durch eine stärkere Batterie und die Möglichkeit der externen Stromaufladung unterscheidet. "Plug", das englische Wort für Stecker, steht für die Option den Prius an einer normalen Haushaltssteckdose aufzuladen und so die rein elektrischen Fahranteile zu erhöhen. Dadurch sinkt der CO₂-Ausstoß des Fahrzeugs auf Werte deutlich unter 100 Gramm pro Kilometer.

Masatami Takimoto, Vice President der Toyota Motor Corporation und verantwortlich für die Entwicklung des Plug-In Hybriden, erklärte anlässlich der Vorstellung des Projekts in Paris, dass ein solches Fahrzeug unter den Einsatzbedingungen in Frankreich den CO₂-Ausstoß um bis zu 34 Prozent reduzieren kann. In Deutschland wären unter den derzeitigen Bedingungen der Energieerzeugung etwa 20 Prozent geringere Emissionen zu erwarten. Ein Wert, der sich durch effizientere Kraftwerke und den vermehrten Einsatz beispielsweise der Kraft-Wärme-Kopplung, noch verbessern ließe. Diesen Angaben liegt ein täglicher Einsatz von 25 Kilometern zu Grunde, wie sie vor allem im städtischen Umfeld und bei Pendlerfahrzeugen üblich sind. Davon werden bis zu zehn Kilometer rein elektrisch zurückgelegt. Die Betriebskosten für den Nutzer könnten in Frankreich um etwa 30 Prozent und in Deutschland um rund ein Fünftel sinken. Die Differenz im Einsparpotential entsteht durch den Energiemix, mit dem in den jeweiligen Ländern der Haushaltsstrom erzeugt wird und dem Endpreis für die Elektrizität. Der Energiemix der Stromerzeugung spielt auch bei der CO₂-Reduzierung eine große Rolle.

Der Plug-in Hybrid verbindet die Vorteile eines reinen Elektro-Fahrzeugs, wie die lokal emissionsfreie Fahrt mit den Vorzügen eines starken Hybridantriebs. Durch die Kombination ergeben sich keinerlei Einschränkungen in der Reichweite oder im Alltagsnutzen. Bei einem reinen Elektrofahrzeug treibt üblicherweise der Bedarf an Batterien die Kosten in die Höhe, ohne dass das Fahrzeug die Reichweite eines herkömmlichen Automobils erreicht. Der Plug-in Hybrid verfügt über eine stärkere Batterie, die im Falle des PHV gegenüber dem sonst im Prius eingesetzten Nickel-Metall-Hydrid-Speicher lediglich vier Zentimeter höher ist. Sie konnte ohne Nutzwerteinschränkung unter dem Kofferraumboden platziert werden. Die Batterie hat eine Speicherkapazität von 13 Ah und verdoppelt somit die Leistung des Prius-Speichers. Ergänzt wird der elektrische Antrieb, wie beim bewährten Prius, von einem 1,5-Liter Benzinmotor mit 56 kW / 76 PS. Die Gesamt-Systemleitung des Toyota Plug-in HV beträgt 100 kW / 136 PS.

Verbindet man die an der rechten Fahrzeugseite unter einer Tankklappe montierte Steckdose per Kabel mit einem normalen Haushaltsstromanschluss von 220 Volt, lädt sich die Batterie des PHV innerhalb von maximal 90 Minuten komplett auf. Bei Stromquellen mit 100 oder 110 Volt dauert der Ladevorgang zwischen drei und vier Stunden. Die elektrische Leistung des Fahrzeugs reicht derzeit aus, um unter den Bedingungen des europäischen Fahrzyklus zehn Kilometer bzw. mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 km/h ohne Einsatz des Verbrennungsmotors zu fahren. Schon das genügt, um einen großen Teil des durchschnittlichen täglichen Arbeitsweges lokal emissionsfrei zurück zulegen.

Neben der im Hybrid-Fahrbetrieb üblichen Aufladung der Batterie durch Rekuperation, also der Rückgewinnung der Bremsenergie, und durch Überschussleistung des Verbrennungsmotors kann der Kunde den PHV während der Arbeitszeit oder in Pausen an jeder Steckdose laden. In der Regel wird der Plug-in Hybrid zudem nachts mit der häuslichen Steckdose verbunden. Dann profitiert er zudem von günstigeren Nachttarifen der Stromversorger.

Der Umwelt nutzt die gleichmäßigere Auslastung von Kraftwerken. Wenn diese auch nachts im optimalen Wirkungsgrad arbeiten, steigt die Energieeffizienz. Pro eingesetzter Brennstoffmenge ergibt sich mehr Strom. Nachts wird der bislang von den privaten Haushalten nicht abgerufen und deshalb in immer entferntere Netze weitergeschickt. Die Leitungsverluste verschlechtern die Energiebilanz.

Insgesamt sind die Energieversorger gehalten, ihre Kraftwerke, beispielsweise durch die Kraft-Wärme Kopplung, auf mehr Effizienz hin auszulegen. Statt wie bisher nur mit einer Dampfturbine Strom zu erzeugen, wird bei der Kraft-Wärme-Kopplung auch die Abwärme genutzt, um Haushalte oder öffentliche Gebäude zu heizen. Auf diesem Weg lässt sich ein Wirkungsgrad von über 80 Prozent darstellen: mehr als jeder Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug leisten kann. Damit liegen die stationären Kraftwerke auch besser, als man es von einer Brennstoffzelle in der mobilen Anwendung erwarten kann. Erst recht, wenn die Wirkungskette der Wasserstoffgewinnung in die Berechnung mit eingeht. Während die dann ergänzend hergestellte Wärme gerade auch nachts in den privaten Haushalten abgerufen wird, gibt es für den erzeugten Strom zu diesen Zeiten keine effektive Verwendung. Eine Speicherung in Batterien liegt also nahe. Damit kann diese Energie direkt für die tägliche Mobilität genutzt werden. Hier könnte der großflächige Einsatz von Plug-In-Fahrzeugen einen Beitrag zu besseren Energienutzung und damit zur zusätzlichen CO₂-Vermeidung leisten.