Weltweites Testprogramm startet im Dezember

Als US-Premiere hat Toyota auf der Los Angeles Auto Show jetzt den Prius Plug-in Hybrid (PHV) vorgestellt. Auf das Messedebüt folgt ein weltweites Demonstrationsprogramm mit mehr als 500 Exemplaren des Prius PHV, die außerdem in Japan und Europa an Unternehmen und Regierungsbehörden ausgeliefert werden. Ziel dieser Programme ist eine eingehende Analyse des Nutzerverhaltens und der Kundenerwartungen. Daten wie der Kraftstoffverbrauch, Ladezyklen und die Reichweite im rein elektrischen Fahrmodus werden dabei permanent aufgezeichnet und ausgewertet.

Der Toyota Prius Plug-in Hybrid basiert auf der dritten Modellgeneration des Prius und kombiniert als erstes Toyota Modell den leistungsstarken Vollhybridantrieb mit einer Lithium-Ionen-Batterie, die auch an haushaltsübliche Steckdosen aufgeladen werden kann. Dadurch ist das Fahrzeug in der Lage, mit höherer Geschwindigkeit und für längere Distanzen im rein elektrischen Betrieb zu fahren. Bis zu 20 Kilometer können im Stadtverkehr vollkommen emissionsfrei zurückgelegt werden. Derzeit haben die wenigsten Autofahrer bei den heute stadtüblichen Parkplätzen Zugang zu einer Steckdose. Daher wird bei einer zukünftig möglichen Plug-in Serienproduktion, keinesfalls die bewährte Voll-Hybrid Technik ersetzt, sondern als Modellvariante ergänzt werden.

In Europa werden die Fahrzeuge nach aktuellem Stand in Frankreich, Deutschland, Portugal und Großbritannien an Kunden verleast. In den USA wurde kürzlich eine Kooperation mit der Universität in Boulder im Bundesstaat Colorado geschlossen. Weitere Projekte sind derzeit für Kalifornien, New York, Washington D.C., Oregon und Pennsylvania geplant.

Als Energiespeicher im Prius PHV dient die von Toyota und dem Joint-Venture-Partner Panasonic Electric Vehicle Energy (PEVE) entwickelte Lithium-Ionen-Batterie. Anfang November hat die Fertigung der Lithium-Ionen-Batterien im japanischen Werk Teiho begonnen. PEVE ist der weltweit führende Hersteller von Nickel-Metallhydrid-Akkus für den Einsatz in Automobilen. Bislang wurden mehr als 2,1 Millionen Einheiten dieses Typs produziert, die aufgrund ihrer geringen Kosten, der herausragenden Qualität und hohen Zuverlässigkeit für konventionelle Hybridfahrzeuge besonders eignen.
Lithium-Ionen-Batterien erfüllen die Anforderungen vor allem für den Einsatz in reinen Elektrofahrzeugen und damit auch bei Plug-in-Hybriden. Dank ihrer höheren Energiedichte speichern sie mehr “Kilometer Reichweite” pro Kilogramm. Durch die höhere Zellspannung (3,6V statt 1,2V) ergibt sich bei Dauernutzung auch weniger Abwärme.
Allerdings sind die Produktionskosten deutlich höher als bei Nickel-Metallhydrid-Batterien.

Die Lithium-Ionen-Akkus für den Einsatz im Plug-in wurden drei Jahre lang in großangelegten Feldversuchen in Nordamerika, Japan und Europa getestet. Diese Tests bestätigten die Zuverlässigkeit und lassen erwarten, dass die Dauerhaltbarkeit dieses Batterietyps künftig ähnlich hoch sein wird wie heute bereits die NiMH Technik.

Quelle & Foto: Toyota

Neue kleine Familie mit Elektromotor – der E-UP!

Angetrieben wird der 135 km/h schnelle 3+1-Sitzer E-UP! von einem Elektromotor mit einer Spitzenleistung von 60 kW (Dauerleistung: 40 kW). Aus dem Stand heraus entwickelt der vorn eingebaute Motor des Fronttrieblers ein maximales Drehmoment von 210 Newtonmetern. Den Vor- oder Rückwärtsgäng aktiviert der Fahrer per Drehknopf in der Mittelkonsole. Der E-Up! wird ganz eindeutig Fahrspaß bieten; das zeigt ein Blick auf den klassi-chen 0-auf-100-km/h-Sprint: 11,3 Sekunden. Noch mehr Agilität entwickelt der E-Up! beim innerstädtischen Zwischenspurt von 0 auf 50 km/h: 3,5 Sekunden. Diese Dynamik ist einerseits auf die hervorragende Drehmomentcharakteristik des Elektromotors, andererseits auf das niedrige Gesamtgewicht des E-Up! von nur 1.085 Kilogramm zurückzuführen.
Lithium-Ionen-Batterie: Das niedrige Gewicht ist umso bemerkenswerter, weil hiervon 240 Kilo auf die Lithi-um-Ionen-Batterie entfallen. Mit der realisierten Batteriekapazität von 18 Kilowattstunden (kWh) können je nach Fahrweise Distanzen von bis zu 130 Kilometern zurückgelegt werden – genug also für die City und die Fahrten der meisten Pendler. „Betankt” wird der E-Up! zuhause in der Garage, im Parkhaus oder unterwegs an einer der künftigen City-Stromsäulen, die via Chipkarte freigeschaltet werden. In Abhängigkeit von der vorhandenen Ladeinfrastruktur und dem aktuellen Ladezustand kann die Speicherbatterie in gut einer Stunde auf bis zu 80 Prozent ihrer Gesamtkapa-zität nachgeladen werden.

Sollen die Batterien, etwa in der heimischen Garage, über das 230-Volt-Hausnetz geladen werden, dauert das maximal fünf Stunden. In der Regel wird das über Nacht zu den dann besonders günstigen Schwachlast-Stromtarifen passieren. So betankt, fährt der E-Up! für nur zwei Euro Stromkosten 100 Kilometer weit (ca. 14 Cent / kWh).
Die Batterien selbst befinden sich im Unterboden des E-Up!. Um das Gewicht des Batteriesystems optimal zu verteilen, gibt es eine spezielle, crashgeschützte Wanne in der Bodengruppe, die die Zellen aufnimmt. Für einen konstanten Wärmehaushalt innerhalb der Batterie sorgt eine Luftkühlung. Die hierfür benötigten Lüfter und Wärmetauscher wurden im vorderen Bereich des Unterbodens untergebracht.

Integralantrieb: Alle wesentlichen Antriebs- und Nebenaggregate wurden vorn im Motorraum integriert. Ein elementarer Beitrag zur Gewichtssenkung und Reduzierung des Bauraumbedarfs für die Antriebseinheit wird durch eine integrierte Form des elektrischen Antriebes geleistet. Hintergrund: Im sogenannten Integralantrieb werden in kompakter Form alle für den Triebstrang wichtigen Komponenten vereint. Hierbei bildet der Elektromotor zusam-men mit dem Getriebe und dem Differential das Herzstück dieses Antriebs. Die Energieversorgung erfolgt über einen Hochleistungs-Pulswechselrichter, der zusammen mit dem 12-Volt-Bordnetz-DC/DC-Wandler und dem Ladegerät zum kompakten Integralantrieb zusammengefasst ist. Mit einem Gewicht von nur 140 Kilogramm ist der Integral-antrieb zudem sehr leicht. Die Vorteile zusammengefasst: Geringer Bauraum bei bestem Akustikkomfort, hohe Drehmoment- und Leistungsentfaltung sowie eine starke Fahrperformance in der City. Das System wird deshalb den Anforderungen an einen innovativen Elektroantrieb in geradezu idealer Weise gerecht.

Design – der Käfer des 21. Jahrhunderts
Dass auch emissionslose Volkswagen alles andere als emotionslos sein werden, stellt der E-Up! unter Beweis. Für den E-Up! wurde ein Layout entwickelt, das die visuelle Bandbreite der künftigen New Small Family auf-zeigt. Zu den bislang vorgestellten Studien dieser neuen Baureihe – dem Up! (Cityspezialist), Space-Up! (Microvan) und Space-Up Blue! (Brennstoffzellen-Van) – gesellt sich mit dem E-Up! dabei eine Design-Stufe, in der sich noch stärker das künftige Serienauto widerspiegelt.
Die Linienführung folgt konsequent der Volkswagen Design-DNA der Neu-zeit. Prägende Stilmerkmale: Einfachheit, Reinheit, Beständigkeit und Perfektion im Hinblick auf die Technologien und die Qualität. Groß ist der E-Up! 3,19 Meter (Länge) x 1,64 Meter (Breite) x 1,47 (Höhe) Meter. Der Radstand beträgt 2,19 Meter.
Außendesign: Obwohl der E-Up! stilistisch aus dem Up! herausgearbeitet wurde, unterscheidet sich das Elektroauto von den konventionell motorisierten Modellen der neuen Baureihe. Beispiel Frontpartie: Sie fügt sich perfekt in das neue Familiengesicht der Marke ein, zitiert aber gleichzeitig im Bereich der Motorhaube eine der größten Ikonen der Automobilgeschichte – den Käfer. Gleichwohl zeigt der E-Up! nicht den Hauch eines Retro-Designs; vielmehr schufen die Designer hier neue und stilistisch unverwechselbare Stilmittel, die den kleinen Volkswagen weit in die Zukunft tragen.
In dieses Bild passen die Frontscheinwerfer mit ihren facettenartigen Leuchtkörpern, die sich über die gesamte Breite des Glaskörpers erstrecken. Ein weiteres interessantes Detail sind die Nebelscheinwerfer. Sie lassen sich auf den ersten Blick kaum als das ausmachen, was sie sind. Stilprägend ist zudem die im Stoßfänger umlaufende schwarze Linie – ein typisches Merkmal der New Small Family. Es gibt kaum Öffnungen in der Frontpartie, da auf eine separate Kühlung der Antriebseinheit verzichtet werden kann.
Mehr als eine Hommage an den Käfer ist das VW-Logo auf der V-förmigen Motorhaube des E-Up!: Hinter dem aufklappbaren Zeichen verbirgt sich die hier integrierte Schnittstelle zum Aufladen der Batterien. Diese Position der Steckdose bietet den Vorteil, dass der E-Up! sowohl via rechts als auch links an Straßenrändern angeordneten Lade-stationen oder direkt von vorn mit Energie versorgt werden kann.
Analog zur Volkswagen Design-DNA zeichnen sich auch die Seitenpartien durch eine hohe, stilistische Reinheit aus, die dem in den 20-iger Jahren in Deutschland kreierten Bauhaus-Prinzip des ‚weniger ist mehr’ folgen.
Heckklappe und hinterer Stoßfänger folgen in ihrer Grundgrafik dem Up! der ersten Stunde. Die erneut komplett ver-glaste Heckklappe weist jetzt allerdings deutlich größere Rückleuchten in dunkler Rauchglasoptik auf.
Das Dach des E-Up! ist auf einer Fläche von 1,4 Quadratmetern mit Solarzellen ausgestattet. Diese Fläche zwischen dem hinteren Teil des Dachkantenspoilers und der Windschutzscheibe kann durch das Herunterklappen der ebenfalls mit Solarzellen bestückten Sonnenblenden auf insgesamt 1,7 Quadratmeter vergrößert werden. Die Solarzellen speisen permanent Energie in das Bordnetz ein und versorgen im Stand die Fahrzeuglüftung, um den Innenraum zu kühlen.

Innenraum I – Instrumente und Bedienung
Die Stilistik des Innenraumes wurde im völligen Einklang mit dem Exterieur-Design entworfen und weist analog eine ähnlich technisch-puristische geprägte Ästhetik auf. Um den Energiehaushalt der Elektroautos nicht unnötig zu belasten, wurden Features wie die Außenspiegeleinstellung und die Fensterheber manuell ausgelegt. Gleichwohl setzt sich der hoch innovative E-Up! mit einer künftigen Generation von Hightech-Bedienungs-elementen in Szene. Die sind stets selbsterklärend und damit intuitiv steuerbar, um das Fahren und Leben mit diesem Volkswagen so einfach und stressfrei wie nur möglich zu gestalten.

Innenraum II – 3+1-Sitzkonzept
Absolut überraschend sind die großzügigen Platzverhältnisse, die auf einer Fahrzeuggrundfläche von nur 5,1 Qua-dratmetern realisiert wurden. Verantwortlich für dieses clevere Packaging sind mehrere Faktoren. Erstens: Das in der Größe reduzierte Armaturenbrett wurde weiter als üblich nach vorn Richtung Motorraum verlagert. Möglich wurde dies unter anderem durch eine Optimierung der Bauteile innerhalb der Schalttafel. Zweitens: Der kleine Volkswagen ist ein 3+1-Sitzer. Das bedeutet folgendes: Der Beifahrersitz befindet sich dank der nach vorn verlagerten Armaturen ebenfalls weiter vorn; und zwar um 50 Millimeter. Durch diese Anordnung vergrößert sich der Knieraum im Fond hinter dem Beifahrer massiv. Auf der Beifahrerseite können deshalb bequem zwei Erwachsene sitzen. Das Einsteigen erleichtert hier zudem eine Easy-Entry-Funktion, durch die der Beifahrersitz um bis zu 270 Millimeter von der Rückbank abgerückt werden kann. Hinter dem „normal” angeordneten Fahrersitz gibt es indes weniger Knieraum; der Platz hier wurde als Notsitz ausgelegt.
Zusätzliche Bewegungsfreiheit verschafft den Fond-Passagieren der abgesenkte Mitteltunnel vor der Rücksitzbank; er dient dabei als zusätzliche Fußablage. Möglich macht das der Einsatz einer elektrischen Parkbremse im Stile des Passat, so dass auf der Fußablage kein Hebelwerk im Wege steht.

Kofferraum: Damit nicht genug der cleveren Package-Lösungen: Zur Komfortoptimierung im Fond ist die Rück-sitzlehne 40 zu 60 teilbar. Mit dem Umklappen der Lehne auf der Fahrerseite (40-Prozent-Teil) vergrößert sich das Ladevolumen von 85 auf 180 Liter (bei Beladung bis zur Oberkante der Vordersitzlehne). Dieser Stauraum kann durch eine aus der umgelegten Lehne herausklappbare Laderaumbegrenzung seitlich geschlossen werden. Sobald die Rücksitzlehne komplett umgeklappt wird, ergibt sich ein Kofferraumvolumen von 320 Litern respektive sogar 520 Litern bei dachhoher Beladung. Für den Transport längerer Gegenstände kann zudem die Beifahrersitzlehne in eine Durchladeposition geklappt werden. In diesem Fall nimmt der E-Up! Gegenstände mit einer Länge von bis zu zwei Metern auf.
Dieser hohe Grad der Variabilität wird auch die mit Sicherheit erschwingliche Serienversion eines per Elektromotor angetriebenen Up! auszeichnen. Denn Elektroautos müssen in der Tat bezahlbar und kompromisslos alltagstauglich sein.

Quelle & Fotos: Volkswagen AG

Entwickler der Lithium-Ionen-Batterie für Automobile ausgezeichnet

Der „Professor Ferdinand Porsche Preis“, mit 50.000 Euro eine der weltweit höchst-dotierten Auszeichnungen für Forschungsleistungen auf dem Gebiet der Automobil-technik, wurde heute von der Technischen Universität in Wien an Dipl.-Ing. Michael Keller von der Temic Automotive Electric Motors GmbH, Berlin, und an Prof. Dr. Herbert Kohler von der Daimler AG, Stuttgart, verliehen.

Die Jury zeichnet damit eine Entwicklung aus, die mit dem erstmaligen Serieneinsatz einer Lithium-Ionen-Batterie in einem Hybridauto einen entscheidenden Beitrag zu einer weiterreichenden Nutzung dieser Technologie in künftigen Automobilen liefert. Dr. Wendelin Wiedeking, Vorstandsvorsitzender der Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, sagte in seiner Laudatio: „Unsere Branche steht auch technologisch vor einem tiefgreifenden Wandel. Und dieser Wandel wird alles in den Schatten stellen, was wir bisher an Entwicklungssprüngen in der Fahrzeugtechnik erlebt haben. Denn diesmal geht es um nichts weniger, als um das traditionelle Herzstück des Automobils, um den Verbren-nungsmotor. Und auf diesem Gebiet haben die diesjährigen Preisträger Bahnbrechendes geleistet. Deshalb werden sie zu Recht ausgezeichnet.“

Der Preis wurde 1976 von Louise Piëch, der Tochter von Professor Ferdinand Porsche, gestiftet. Das Preisgeld tragen je zur Hälfte die Porsche Holding, Salzburg, und die Porsche AG, Stuttgart. In diesem Jahr wird er bereits zum 16. Mal durch die TU Wien verliehen.

Quelle: Porsche AG