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Toyota Prius

Toyota Prius
Hersteller: Toyota
Produktionszeitraum: 1997–heute
Klasse: Kompaktklasse
Karosserieversionen: viertürige Stufenhecklimousine, fünftürige Kompaktlimousine
Vorgängermodell: keines
Nachfolgemodell: keines

Der Toyota Prius ist das weltweit erste Großserienfahrzeug mit einem Benzin/Elektro-Hybridantrieb. Die erste Prius-Generation kam in Japan bereits Ende 1997 auf den Markt. Seit 2000 wird er weltweit mittlerweile in der dritten Modellgeneration verkauft.

Inhaltsverzeichnis

Beschreibung

Der Toyota Prius ist ein PKW. Der Listenpreis beträgt derzeit (Februar 2008) in Deutschland 24.900 bis 28.900 Euro (je nach Ausstattung)[1].

Durch die Kombination eines Benzinmotors mit einem Elektromotor in Verbindung mit einer außerordentlich strömungsgünstigen Karosserieform (cw-Wert 0,26) kann ein bis zu 30 % geringerer Benzinverbrauch gegenüber anderen Fahrzeugen der gleichen Klasse erzielt werden.

Der Normverbrauch des Prius 2004 liegt nach Werksangaben bei 4,3 Litern Superbenzin, bleifrei (RL 80/1268/EWG); im Alltagsbetrieb liegt der Verbrauch allerdings meist höher.

Im Gegensatz zu reinen Elektroautos bezieht der Prius seine elektrische Energie nicht aus dem Stromnetz, da der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator während der Fahrt über den Generator vom Verbrennungsmotor gespeist wird. Zusätzlich wird die Batterie durch Energierückgewinnung beim Bremsen und im Schubbetrieb (z. B. bei der Bergabwärtsfahrt oder beim Ausrollen) aufgeladen. Dieser Vorgang wird Rekuperation genannt. Der Ladezustand der Batterie und der Energiefluss werden dem Fahrer auf einem Display mit Touchscreen-Bedienung angezeigt. Toyota vermarktet dieses System unter dem Namen Hybrid Synergy Drive.

Beim Anfahren und bei geringer Beschleunigung des Fahrzeuges sowie beim Rückwärtsfahren wird der Prius, sobald der Motor die nötige Betriebstemperatur erreicht hat und solange es der Ladezustand der Batterie erlaubt, ausschließlich durch den Elektromotor angetrieben und hat in diesen Phasen keinen Benzinverbrauch. Im Stop-and-go Betrieb wird der Benzinmotor beim Beschleunigen meistens aktiviert, jedoch schaltet er jeweils automatisch ab, sobald das Gas weggenommen wird, es sei denn, das automatische Energiemanagement lädt gerade die Batterie über den Benzinmotor auf. Das automatische Abschalten des Benziners erfolgt in der Regel immer, wenn das Gas weggenommen wird, also beim Abwärtsfahren, beim Bremsen oder beim Ausrollen. Der Elektromotor ist sehr leise, was vom Fahrer, wenn der Benzinmotor nicht arbeitet, eine erhöhte Aufmerksamkeit gegenüber Fußgängern und anderen Verkehrsteilnehmern verlangt, weil diese nicht an so geräuscharme Fahrzeuge gewöhnt sind.

Die Reichweite des Elektromotors allein, wenn der Benzinmotor manuell abgeschaltet wird, beträgt bei voller Batterie maximal 2 km bei 50 km/h oder 4 km bei 25 km/h.

Der Prius verfügt über eine elektronische Steuerung wesentlicher Systeme (Drive-by-Wire). Bremsen (Elektrohydraulische Bremse), Wählhebel für den Fahrmodus und Gaspedal werden elektronisch gesteuert. Für die Bremsen existiert weiter ein hydraulisches Back-up-System, um das Fahrzeug sicher abbremsen zu können, falls die Fahrzeugelektrik ausfällt. Des Weiteren werden alle Nebenverbraucher elektrisch angetrieben, so eine Klimaanlage mit variabler Drehzahl, elektrische Servolenkung, elektrohydraulische Bremsanlage und zusätzliche elektrische Wasserpumpe. Das wird benötigt, weil diese Aggregate auch bei stehendem Verbrennungsmotor zur Verfügung stehen müssen. Eine herkömmliche Lichtmaschine benötigt der Prius nicht, der Keilriemen treibt lediglich die Hauptwasserpumpe an.

Erfahrungen bezüglich Verbrauch

Der Normverbrauch laut Werksangaben beträgt 4,3 Liter bleifreies Superbenzin pro 100 km Strecke, dies hat eine CO2-Emission von 104 g/km zur Folge, im so genannten CO2-Marathon ermittelte der ADAC einen Praxisverbrauch von 5,8 Litern/100 km, was eine CO2-Emission von etwa 136 g/km bedeutet, womit er bezüglich CO2-Effizienz am besten abschnitt. Die im so genannten Ecotest auf dem ADAC-Prüfstand gemessene CO2-Emission betrug 119 g/km, der Verbrauch war 5,02 Liter/100 km, [2] [3] (1 Liter Benzin ergibt nach Verbrennung etwa 2.360 g CO2)

Nach den Protokollen von über 170 Prius-Fahrern, verbrauchen ihre Fahrzeuge durchschnittlich 5 bis 6 Liter/100 km. Bei dieser Abfrage wurden nur Fahrzeuge mit mindestens 10.000 protokollierten Kilometern berücksichtigt, deren letzte Tankfüllung (letzter Eintrag in Spritmonitor) zudem nicht länger als 30 Tage zurückliegt.[4]

Modelle

Der Prius wurde in den ersten beiden Generationen mit einer Karosserievariante gefertigt. Rein äußerlich unterscheiden sich diese Modelle durch den Heckflügel (HW11), Seitenschutzleisten (HW10) und andere Kleinigkeiten. Mit der dritten Generation wurde eine gründlich überarbeitete neue Form der Karosserie eingesetzt. Die Modelle der ersten beiden Generationen werden auch als Prius I bezeichnet, während die Modelle der dritten Generation die Bezeichnung Prius II tragen.

Zur Zählweise der Generationen gibt es verschiedene Quellen. Die hier verwendete Zählweise mit drei Generationen bezieht sich auf Ausführungen von Toyota-Mitarbeiter Hans Peter Wandt.

Prius NHW10 (erste Generation)

Im Dezember 1997 begann der Verkauf der ersten Generation des Toyota Prius in Japan. Der Benzinmotor verfügte über eine Leistung von 43 kW (58 PS), der Elektromotor 30 kW (40 PS). Die Batterie war eine Baugruppe, welche die Wagenbreite ausfüllte und bestand noch aus herkömmlichen runden Batteriezellen.

Prius NHW11 (zweite Generation)

Ende 2000 wurde eine überarbeitete Version des Prius eingeführt, die auch außerhalb von Japan vermarktet wurde. Das Äußere hatte sich nur unwesentlich verändert. So wurde beispielsweise die Kofferraumklappe mit einem Spoiler als Abrisskante versehen. Die Leistung des Benzinmotors ist auf 53 kW (72 PS), die des Elektromotors auf 33 kW (44 PS) erhöht worden. Ebenso wurde die Energiekapazität des mit neuen speziell entwickelten Flachzellen bestückten Nickel-Metallhydrid-Akku vergrößert, um die Effizienz des THS zu verbessern. Der Normverbrauch nach Werksangabe beträgt 5,1 Liter Superbenzin auf 100 km. In den USA wurde im Benzintank des Prius eine flexible, synthetische Blase integriert, die sich dem Benzinvolumen anpasst. Dies minimiert den Lufteinschluss im Tank und damit Treibstoffverdunstungen, die beim Tanken entweichen. Dies ist in Europa nicht notwendig, da die Benzindämpfe hier aufgrund des verwendeten Gasrückführungs- und Gaspendelsystems nicht entweichen.

Prius NHW20 (dritte Generation)

NHW20
Produktionszeitraum: 2003–heute
Motoren: Hybridmotor: 1,5 l Ottomotor + 500-V-Elektromotor, 82 kW
Länge: 4.450 mm
Breite: 1.725 mm
Höhe: 1.490 mm
Radstand: 2.700 mm
Leergewicht: 1.325 kg

Zum Jahreswechsel 2003/2004 ist eine neue Generation des Prius erschienen, die sich sowohl im Aussehen als auch in der Technik deutlich vom Vorgänger unterscheidet. Die Scheinwerfer sind weiter nach oben gezogen, das Heck wurde zu einem Schrägheck umgestaltet. Das THS ist dem als Hybrid Synergy Drive (HSD) vermarkteten THS-II gewichen. Die Änderungen ab Modelljahr 2006 werden als Facelifting vermarktet, dieses Modell gehört also noch zur dritten Generation.

Der in den USA vermarktete Prius unterscheidet sich in technischen Details zu dem im Rest der Welt verfügbaren Modell. So ist dieser mit einem CHSS (engl. Abkürzung für Coolant Heat Storage System – die berühmte Thermoskanne (oft fälschlicherweise als Latentwärmespeicher bezeichnet)) ausgestattet. Vor dem Start wird der Benzinmotor durch das im Speicher gehaltene warme Kühlwasser angewärmt, wodurch die emissionsreiche Warmlaufphase verkürzt wird. Aufgrund des in den USA nicht angewandten Gasrückführungs- und Gaspendelsystems ist der Benzintank wie beim NHW11 mit einer flexiblen Blase ausgestattet, die Verdunstungsemissionen minimiert. Wegen der in den USA begrenzten Höchstgeschwindigkeit ist das dortige Modell an den Hinterrädern mit Trommelbremsen bestückt, während alle anderen Modelle vier Scheibenbremsen besitzen. Auf der anderen Seite verfügt der europäische Prius über die Möglichkeit, durch Druck auf eine Taste in einen EV-Modus zu wechseln, in dem das Auto eine begrenzte Reichweite ausschließlich mit Hilfe elektrischer Energie aus dem NiMH-Akku zurücklegen kann.

Der Benzinmotor arbeitet mit Ventilsteuerzeiten, bei der die Einlassventile erst sehr spät schließen und dadurch ein Teil des Gemischs wieder in den Ansaugtrakt zurück befördert wird. Daher kann der Motor trotz eines mechanischen Verdichtungsverhältnisses von 13:1 mit normalem Superbenzin betrieben werden. Diese Technik – genannt Atkinson-Zyklus - dient der Erhöhung des Wirkungsgrades.

Der Prius verfügt über ein leistungsverzweigtes Getriebe, bei dem über ein Planetengetriebe die Kräfte des Benzinmotors und des Elektromotors auf die Räder verteilt werden. Die Kurbelwelle des Benzinmotors treibt den Steg an. Das Übersetzungsverhältnis und damit die Drehzahl des Benzinmotors wird mit Hilfe des Generators und des Elektromotors rein elektrisch und vollkommen stufenlos geregelt. Das Beschleunigungsverhalten entspricht daher einem Auto mit CVT-Getriebe.

Modelljahr 2006: Der Prius wurde in folgenden Punkten überarbeitet:

  1. Es gibt nun drei Ausstattungsvarianten statt zwei
  2. Horizontale Schutzleisten an Vorder- und Hintertüren links und rechts
  3. Lippenförmige Wulste an der Vorderfront links und rechts unten
  4. Chromzierelement (verchromtes Plastik) an den Lufteinlässen vor dem Kühler
  5. Überarbeitete Frontscheinwerfer (Buckel im Glas)
  6. Überarbeitete Heckleuchten (Hintergrund des Bremslichtes glänzt silbern)
  7. Lederlenkrad Standard für alle Modelle
  8. Straffer bzw. direkte abgestimmte Lenkung
  9. Multifunktionsdisplay hat höhere Auflösung, alle Darstellungen wurden optisch überarbeitet
  10. geändertes Kombinationsinstrument (anderes VFD, Kontrolleuchten anders platziert)
  11. Hybridlogo über den beiden Seitenblinkern
  12. Das Audiosystem kann nun MP3-CDs abspielen
  13. Audioeingang für externe Audioquellen
  14. Rückfahrkamera mit Parkassistent IPA als Option verfügbar (Nur zusammen mit Navigation lieferbar), die Rückfahrkamera kann allerdings OHNE Parkassistent jederzeit an das Multifunktionsdisplay angeschlossen werden (das Navigationssystem ist dafür nicht notwendig)
  15. „großes“ JBL Audiosystem liefert TMC-Signal für Navigationssystem
  16. Lederausstattung als Option verfügbar

Besonderheiten

Öffentliche Förderung

In mehreren Ländern, u. a. in Großbritannien und in der Schweiz, wird der Kauf und/oder der Betrieb von Hybridfahrzeugen subventioniert. In Großbritannien erhält der Käufer einmalig 1.000 Pfund auf den Kaufpreis. Außerdem wird das Auto in der niedrigsten Klasse versteuert. Ähnliche Regelungen bestehen in mehreren Schweizer Kantonen. In den USA erhält der Käufer seit Januar 2006 eine Prämie von 3.150 US-Dollar, eine verbrauchsabhängige Prämie für den Kauf von Hybridfahrzeugen. Diese Prämie wird an die Käufer der ersten 60.000 Hybridfahrzeuge eines Herstellers ausgezahlt. In Schweden wird beim Kauf eines umweltfreundlichen Autos (Miljöbil) eine Prämie in Höhe von 10.000 schwedischen Kronen gezahlt.

In London und Stockholm ist der Prius von der City-Maut befreit. In den Niederlanden und in mehreren Schweizer Kantonen wird die Motorfahrzeugsteuer ganz (z. B. im Kanton Basel-Land unbeschränkt und im Kanton Genf während 3 Jahren) oder teilweise (z. B. Zürich, Basel-Stadt, Luzern, Tessin und Graubünden) erlassen.

In Deutschland haben Käufer seit Januar 2005 keine steuerlichen Vorteile mehr (Wegfall der Euro-4-Steuerbefreiung).

In Österreich erhalten Käufer von Hybridfahrzeugen ab Juli 2008 einen Bonus in Höhe von 500 Euro (mit Mehrwertsteuer 600 Euro) auf die beim Prius ohnehin vergleichsweise niedrige Normverbrauchsabgabe (NoVA).

Auszeichnungen

Solarerweiterungen

Für den Toyota Prius 3 bieten die Firmen SolaTec und Solar Electrical Vehicles Solarsysteme an, die mit Sonnenlicht die Batterien des Prius aufladen können. Während es sich beim Modell von SolaTec um zwei schmale auf das Dach aufgebrachte Streifen bestehend aus Solarzellen handelt[6], bietet Solar Electrical Vehicles ein komplettes Solardach an. Beide Hersteller werben mit reduziertem Benzinverbrauch. Bis zu einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit soll ein mit dem Solardach von Solar Electrical Vehicles versehener Prius sogar gar kein Benzin verbrauchen - Sonnenschein vorausgesetzt[7].

Bilder der verschiedenen Generationen

Quellangaben

  1. http://www.toyota.de/cars/new_cars/prius/pricelist.aspx
  2. ADAC-Motorwelt 2/2008. Seite 42 ff. "CO2-Marathon" (21113 km, 17% innerorts, 32% außerorts, 51% Autobahn)
  3. http://www.adac.de/Tests/Autotest/Ecotest/EcoTestTabelle.asp?ComponentID=184632&SourcePageID=184633&Schritt=2
  4. http://www.spritmonitor.de/de/uebersicht/49-Toyota/439-Prius.html?vehicletype=1&minkm=10000&activity=30&esearch=1&page=1
  5. Stellungnahme des Tübinger Oberbürgermeisters zur Anschaffung eines Toyota Prius als Dienstwagen
  6. http://www.solatecllc.com/products.htm
  7. http://www.solarelectricalvehicles.com/articles/prius-white-paper.shtml
 Commons: Toyota Prius – Bilder, Videos und Audiodateien