Prius

Toyota Prius
Hersteller:	Toyota
Produktionszeitraum:	seit 1997
Klasse:	Kompaktklasse
Karosserieversionen:	Stufenheck, viertürig Schrägheck, fünftürig
Vorgängermodell:	keines
Nachfolgemodell:	keines

Motorraum des Toyota Prius

Motorschnitt des Toyota Prius II

Display des Prius im Elektrobetrieb

Der Toyota Prius ist ein Pkw mit Benzin/Elektro-Hybridantrieb des japanischen Automobilherstellers Toyota. Die erste Generation des ersten Großserienfahrzeug mit diesem Antrieb kam in Japan bereits Ende 1997 auf den Markt. Seit 2000 wird er weltweit mittlerweile in der dritten Modellgeneration verkauft.

Beschreibung

Durch die Kombination eines Benzinmotors mit einem Elektromotor in Verbindung mit einer strömungsgünstigen Karosserieform mit einem c_w-Wert von 0,26, kann ein geringerer Benzinverbrauch erreicht werden. Der Normverbrauch des Prius 2004 liegt auf dem NEFZ nach Werksangaben bei 4,3 Litern Superbenzin, ist im Alltagsbetrieb allerdings meist höher.

Im Gegensatz zu reinen Elektroautos bezieht der Prius seine elektrische Energie nicht aus dem Stromnetz. Der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator wird während der Fahrt über den Generator vom Verbrennungsmotor und per Rekuperation, Energierückgewinnung beim Bremsen und im Schubbetrieb, geladen. Der Ladezustand der Batterie und der Energiefluss werden dem Fahrer auf einem zentralen Display 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. 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 hat eine Drive-by-Wire-Steuerung. Die Elektrohydraulische Bremse, der Wählhebel für den Fahrmodus und Gaspedal werden elektronisch gesteuert. Für die Bremsen existiert weiter ein hydraulisches Notfallsystem für den Fall, dass die Fahrzeugelektrik ausfällt. Des Weiteren werden alle Nebenverbraucher elektrisch angetrieben, so eine Klimaanlage mit variabler Drehzahl, elektrische Servolenkung und eine 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.

Auf die Batterie und die anderen Komponenten des Hybridantriebs gibt Toyota beim Prius der zweiten und dritten Generation eine Garantie von acht Jahren oder 160.000 km.^[1][2] Um eine längere Lebensdauer der Batterie zu ermöglichen, wird diese weder voll ge- noch voll entladen^[3]

Verbrauchtests

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, ^[4][5] Die Verbrennung eines Liter Benzins erzeugt etwa 2.360 g CO₂.

Modelle

Toyota Prius I (1997–2003)

Die ersten Generation des Prius (NHW10) wurde 1997 in Japan auf den Markt gebracht. Die Modelle der ersten Generationen werden auch als Prius I bezeichnet, während das direkte Nachfolgemodell NHW20 die Bezeichnung Prius II trägt. Alle Generationen unterscheiden sich in den verwendeten Komponenten der Hybridtechnik.

Prius NHW10

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

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

NHW20
Toyota Prius II (2003–2009)
Produktionszeitraum:	2003–2009
Motoren:	Hybridmotor: 1,5 l Ottomotor + 500-V-Elektromotor, 82 kW
Länge:	4450 mm
Breite:	1725 mm
Höhe:	1490 mm
Radstand:	2700 mm
Leergewicht:	1325 kg

Zum Jahreswechsel 2003/2004 erschien ein neuer Prius, der sich sowohl im Aussehen als auch in der Technik von den Vorgängern unterschied. 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. Zum Modelljahr 2006 kam es zu einem Facelift.

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) 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. An den Hinterrädern sind die US-Modelle mit Trommelbremsen ausgerüstet, die für die begrenzten Höchstgeschwindigkeit ausreichend sind. Die europäischen Prius können in den EV-Modus wechseln, in dem das Auto ausschließlich mit Hilfe elektrischer Energie aus dem NiMH-Akku bewegt wird.

Heck des Prius

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. Das Atkinson-Zyklus genannte Verfahren erhöht den Wirkungsgrad.

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.

Neben optischen Änderungen und einer veränderten Abstimmung wurde mit dem Facelift des Modelljahr 2006 die Option der Rückfahrkamera mit Parkassistent IPA eingeführt.

Prius ZHW30

ZHW30
Toyota Prius III (ab 2009)
Produktionszeitraum:	seit 2009
Motoren:	Hybridmotor: 1,8 l Ottomotor + 59 kW Elektromotor
Länge:	4460 mm
Breite:	1745 mm
Höhe:	1491 mm
Radstand:	2700 mm
Leergewicht:	1380 kg

Im Rahmen der North American International Auto Show stellte Toyota im Januar 2009 die 3. Generation des Toyota Prius vor.

Es wurden 90 % des Hybridsystems neu entwickelt, wodurch es um 20 % leichter wurde. Elektrik- und Elektronik-Komponenten wurden neu entwickelt. Der mit einem neuen Kühlsystem ausgestattete Spannungswandler wurde leichter und die Effizienz der Leistungselektronik verbessert.

Der neu entwickelte 4-Takt-Motor (Typ 2ZR-FXE) wird weiterhin im Atkinson-Prozess betrieben und leistet statt vormals 58 kW nun 72 kW, was eine von 82 kW auf 99 kW (etwa 134 PS) gesteigerte Systemleistung ergibt. Durch die Vergrößerung des Hubraums auf 1,8 Liter kann das Drehzahlniveau und damit der Verbrauch, insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten, gesenkt werden. Die Abgaswärme wird zur Erwärmung der Motorkühlflüssigkeit verwendet, was die Dauer der Kaltlaufphase und damit den Kraftstoffverbrauch senkt. Der Motor hat keinen Keilriemen. Auch die Kühlwasserpumpe wird elektrisch angetrieben.^[6]

Der Elektromotor leistet statt vormals 50 kW nun 59 kW. Es stehen vier Fahrmodi zur Verfügung: Rein elektrisch (mit ca. 1,6 km Reichweite), Standard, Öko und Power.^[7]

Das Design wurde so verändert, dass der Prius auch weiterhin auf den ersten Blick als solcher erkennbar ist. Die Karosserie bietet bei weiter gesenktem Luftwiderstand (c_w 0,26 auf jetzt 0,25) den Fondspassagieren u.a. durch Umgestaltung der Rückenlehnen und der Dachlinie mehr Platz. Eine geänderte Form der Ni-MH-Akkus vergrößert den Kofferraum. Radstand und Höhe des Fahrzeugs sind unverändert geblieben. Die weitere Verbesserung der Aerodynamik wurde u.a. durch Verkleidung des Unterbodens erzielt.

In Verbindung mit dem neu entwickelten Hybridsystem konnte trotz der Leistungssteigerung der Durchschnittsverbrauch im US-Verbrauchszyklus von vormals 5,1 l/100 km auf 4,7 l/100 km (50 MPG) gesenkt werden. Der Verbrauch im europäischen NEFZ liegt bei 3,9 l/100km.

Öffentliche Förderung

In mehreren Ländern, u. a. in Großbritannien, Frankreich 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).

Umbauten

Die Firma A123Systems bietet ein zusätzliches Akku-Pack an, mit dem die rein elektrisch erzielbare Reichweite des Prius steigt.^[8] Der Hersteller dieses Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulator-Packs gibt für dieses Produkt eine Kapazität von 5kWh, bei einer Ladezeit von 5,5 Stunden und einem Gewicht von 180 Pounds (ca. 82 kg) an.

Im April 2009 berichtet SPIEGEL online über einen Prius-Umbau der niederländischen Firma TTD^[9] mit zusätzlichen Akkupacks und geänderter Steuerelektronik zum Plug-in-Hybrid. Damit kann der Prius vollelektrisch gefahren werden bei einer Reichweite von rund 60 km. Der Umbau zielt vor allem auf Firmenkunden. ^[10]

Medien

Auszeichnungen

• „International Engine of the Year“ 2004, 2005 und 2006
• „Bester neuer Motor“ 2004
• „Bester Verbrauch“ 2004 und 2005
• „Bester 1,4- bis 1,8-l-Motor“ 2004 und 2005
• „Sieger im ADAC Eco-Test“ 2004, 2005, 2006, 2007 und 2008**
  Mit 89 von 90 möglichen Punkten wurde der Toyota Prius vom ADAC Deutschland das fünfte Jahr in Folge zu Europas umweltfreundlichstem Automobil gewählt.
• Für das Jahr 2005 wurde der Prius zum Auto des Jahres gewählt.
• In den Bewertungen 2004/2005 bis 2008/2009 fünf mal in Folge auf einen der ersten beiden Plätze der Auto-Umweltliste des VCD. ^[11]
• Zusammen mit dem Volvo V70 Bifuel umweltfreundlichstes Auto im FIA EcoTest 2006.
• Im April 2007 wurde, neben Anderen, der Prius vom Verkehrsclub Deutschland (VCD), im Rahmen der Kaufberatung für klimaschonende Pkw (Kategorie "Status"), empfohlen.
• Zwei mal "Das Auto mit der höchsten Kundenzufriedenheit" J. D. Power Report 2007 und 2008
• Gewinner des "Green Engine of the Year Award" 2008

CNW Dust to Dust

In einer Studie des US-amerikanischen Marktforschungsunternehmens CNW, welche die sogenannten "social energy costs" von Automobilen untersucht hat, wird die Behauptung aufgestellt, dass z.B der SUV Hummer H2 in der Gesamtbilanz der "Energiekosten" besser abschneiden als der Toyota Prius, obwohl dessen Benzinverbrauch deutlich niedriger ist.^[12]

Dieses Ergebnis wurde von vielen Seiten kritisiert und die Glaubwürdigkeit der Berechnungen in Frage gestellt^[13][14][15], da in Ökobilanzen zum Thema Auto üblicherweise der Treibstoffverbrauch einen Großteil des Gesamtenergieverbrauches darstellt.^[16] Eine Nachprüfung der in der Studie aufgeführten Aussagen ist nahezu nicht möglich, da Quellenangaben und Erläuterungen zu den verwendeten Methoden fast vollständig fehlen und ausschließlich nicht nachvollziehbare "energy costs" in US-Dollar angegeben sind, was eine Vergleichbarkeit mit anderen Energiebilanzen verhindert, die den Energiebedarf in Joule (Megajoule) angeben.

Weblinks

• Prius bei toyota.de – Beschreibung auf der Internetseite des Herstellers
• PriusWiki – Nachschlagewerk über den Toyota Prius auf Basis von MediaWiki, Angebot von Priusfreunde.de
• Prius bei Toyota Austria – Toyota Prius Hybrid Website von Toyota Frey Austria
• Marktstudie zur Gesamtenergiebilanz

Automodelle von Toyota

Aktuelle Modelle, Deutschland: Auris • Avensis • Aygo • Hiace • Hilux • iQ • Land Cruiser • Prius • Urban Cruiser • RAV4 • Verso • Yaris

Ausgelaufene Modelle, Deutschland: Avensis Verso •Camry • Carina • Celica • Corolla • Corolla Verso • Corona • Cressida • Crown • LiteAce • MR2 • Paseo • Picnic • Previa • Starlet • Supra • Tercel • Yaris Verso

Nicht in Deutschland angebotene Modelle: 4Runner • Allion • Alphard • Aurion • Avalon • Avanza • bB • Belta • Blade • Brevis • Caldina • Camry Solara • Century • Coaster • Comfort • Dyna • Estima • FJ Cruiser • Fortuner • Harrier • Highlander • Innova • Ipsum • Isis • Ist • Kijang • Kluger • Land Cruiser Prado • Liteace • Matrix • Mark X • Mark X Zio • Noah • Passo • Porte • Premio • Probox • Qualis • QuickDelivery • Ractis • Raum • RegiusAce • Reiz • Revo • Rush • Sequoia • Sienna • Sienta • Succeed • Tacoma • Tarago • TownAce • ToyoAce • Tundra • Vanguard • Venza • Vios • Vitz • Voxy • Wish

Ausgelaufene, nicht in Deutschland angebotene Modelle: 2000GT • AA • Allex • Altezza • Aristo • Bandeirante • Cami • Cavalier • Celsior • Chaser • Classic • Cresta • Cynos • FA/DA • DA115 • Duet • Echo • FJ40 • Fun Cargo • Granvia • Lexcen • Mark II • Mark II Blit • Mega Cruiser • Opa (オーパ) • Origin • Platz • Progrés • Pronard • Publica • Regius • Sports 800 • SA • Sera • Soarer • Space Cruiser • Sprinter Trueno (AE86) • Stout • T100 • Tamaraw • Van • Verossa • Vista • Voltz • WiLL • Windom

 

Einzelnachweise

1. ↑ Toyota Warranty and Coverage Prius 09 (Englisch)
2. ↑ Toyota-Prospekt M10056, Stand 01/2008/DE, Toyota-Unterlage M10056a, Preise, Ausstattungen technische Details Stand 18. August 2008
3. ↑ Toyoland.com: The Second Generation Toyota Prius (2004 - 2009)
4. ↑ ADAC-Motorwelt 2/2008. Seite 42 ff. "CO2-Marathon" (21113 km, 17% innerorts, 32% außerorts, 51% Autobahn)
5. ↑ http://www.adac.de/Tests/Autotest/Ecotest/EcoTestTabelle.asp?ComponentID=184632&SourcePageID=184633&Schritt=2
6. ↑ Pressemitteilung Toyota PDF
7. ↑ Toyota Reveals All-New Prius
8. ↑ L5 Range Extender von A123Systems
9. ↑ TTD-Webseite zum Plug-in-Hybrid-Umbau
10. ↑ SPIEGELonline-Bericht vom 17.4.2009
11. ↑ [1]
12. ↑ "Dust To Dust", CNW Marketing Research
13. ↑ Brendan I. Koerner, "Tank vs. Hybrid: IS IT POSSIBLE THAT A HUMMER'S BETTER FOR THE ENVIRONMENT THAN A PRIUS IS?", Slate magazine, 18. März 2008
14. ↑ "Hummer vs. Prius Redux", Pacific Institute, März 2008
15. ↑ Pablo Päster, "Time To Get A New Car?", 16. Juli 2007
16. ↑ "Umweltzertifikat Mercedes-Benz C-Klasse" Daimler AG