Detroits vergessene frühe amerikanische Hybrid-Experimente

Wenn die Geschichte des Hybridautos erzählt wird, beginnen fast alle am selben Punkt: Ferdinand Porsches Lohner-Porsche-Arbeiten um 1900-1901 und dann der 1997 erschienene Toyota Prius. Der größte Teil der Zeit dazwischen gilt in der klassischen Erzählung als leere Box. Dabei gab es in dieser Box, im Chicago und Detroit der 1910er Jahre, ernsthafte amerikanische Versuche, Benzin und Elektrizität in ein und derselben Karosserie zu vereinen; der greifbarste davon Woods Dual Power war. Auf dieser Seite untersuchen wir die vergessenen frühen amerikanischen Hybridversuche, warum sie unternommen wurden und warum sie sich nicht hielten, mit allen technischen Details.

Warum kamen Hybride im Amerika der 1910er Jahre aufs Tableau?

Rückblickend von heute aus wirken frühe Hybridversuche wie eine unnötige Komplexität. Die Lage in der Mitte der 1910er Jahre war jedoch weniger klar. Dampfwagen verlangten vor der Fahrt eine Aufwärmzeit, Elektroautos kämpften mit Reichweite und Ladedauer. Auch Benziner waren problematisch: laute, schmutzige, wartungsintensive Maschinen, die meist per Handkurbel gestartet werden mussten.

Ein einziger Vergleich zeigt den Größenunterschied ausreichend. Detroit Electric, der erfolgreichste Hersteller elektrischer Automobile jener Zeit, verkaufte im Spitzenjahr 1914 weniger als 5.000 Fahrzeuge. Im selben Jahr verkaufte Henry Ford über 200.000 Model T, und diese Zahl verdoppelte sich bis 1916. Die Hersteller von Elektrofahrzeugen suchten nach einem Weg, diese Kurve umzukehren; der Hybrid war die naheliegendste technische Antwort auf diesem Weg. Die Stärken zweier Technologien in einer einzigen Karosserie zu vereinen - genau das war die Logikkette, die in den 2010er Jahren in den Plug-in-Hybrid-Diskussionen aufgebaut wurde.

Wie funktionierte der Woods Dual Power?

Die Woods Motor Vehicle Company wurde 1899 in Chicago gegründet und stellte Elektroautos und Nutzfahrzeuge her. Der Gründer Clifton Edgar Woods war einer der Pioniere im Bereich der Elektrofahrzeuge; 1900 schrieb er eines der ersten Bücher über Elektroautos. Der Dual Power, den das Unternehmen 1916 vorstellte, war ein Benzin-Elektrik-Hybrid, der auf diesem Erfahrungsschatz aufbaute und zwischen 1917 und 1918 produziert wurde.

Die Architektur des Systems ist auch heute noch lehrreich. Im Zentrum steht ein Benzinmotor von Continental mit 14 hp Leistung, 68,7 Kubikzoll (etwa 1.125 cm³) Hubraum, als L-Head-Reihenvierzylinder. Ihm zur Seite steht ein "Dynamotor" von General Electric - also eine Maschine, die sowohl als Motor als auch als Generator arbeiten kann, mit 5-6 hp Leistung, als 48 Volt / 60 Ampere compound-gewickelte Gleichstrommaschine. Die beiden sind über eine elektromagnetische Kupplung von Cutler-Hammer verbunden. Auf der Batterieseite sitzt eine Spezialanfertigung von Exide mit 24 Zellen und 115 Amperestunden kapazitiver Paket vorhanden; eine interessante Einzelheit: dieses Paket ist etwa halb so groß und schwer wie die Batteriepakete der reinen Elektroautos jener Zeit.

Die auffälligste Entscheidung: Das Fahrzeug hat kein Getriebe. 15 mph und im Rückwärtsgang arbeitet nur der Elektromotor. Über dieser Geschwindigkeit schaltet sich der Benzinmotor über eine elektromagnetische Kupplung zu und überträgt sein Drehmoment über den Anker des Elektromotors. Der Benzinmotor ist also ohne eine Art Gangwahler direkt an einen eingängigen Antriebsstrang gekoppelt. Das volle Drehmoment des Elektromotors im niedrigen Geschwindigkeitsbereich einzuspeisen ist dieselbe physikalische Begründung, die heutige Hybridarchitekturen immer noch nutzen.

Beeindruckende Details für die damalige Zeit: Laden unterwegs und Rekuperationsbremsung

Eine der im Katalog von 1916 gepriesenen Eigenschaften des Dual Power war der Anlassvorgang. Während elektrische Anlassmotoren noch nicht weit verbreitet waren, war es ein echter Vorteil, dass der Dynamotor den Benzinmotor elektrisch starten konnte; das Fahrzeug war anfangs sogar mit einer festen Kurbel unter dem Kühler ausgestattet, diese Lösung wurde später ergänzt.

Das System enthielt beide Konzepte, die der moderne Leser kennt. Laden unterwegs: Der Dynamotor, der in den Generatormodus wechselt, konnte während der Fahrt die Batterien aufladen; das Fahrzeug wurde deshalb als "selbstladend" vermarktet. Rekuperationsbremsung: im damaligen Sprachgebrauch "dynamic braking", 6 mph griff bei Geschwindigkeiten über diesem Wert an. Es gab sogar ein frühes Verständnis von Batteriemanagement; die Ingenieure der 1910er Jahre wussten, dass Überladung und Tiefentladung zu "Gassing" und "Sulfatisierung" der Batterieplatten führen, und Woods empfahl den Einsatz im Bereich von 10-30 mph.

Eine konkurrierende Architektur: Owen Magnetics elektromagnetischer Antrieb

Woods war kein Einzelfall. Owen Magnetic war ein Luxusautomobil, das von 1915 bis 1922 produziert wurde - zunächst in New York, dann in Cleveland, in seiner letzten Phase in Wilkes-Barre. Das Fahrzeug basierte auf dem elektromagnetischen Getriebeentwurf des Erfinders Justus B. Entz; der Benzinmotor drehte einen Generator, die elektrische Energie trieb die Hinterräder an. Technisch gesehen also eine frühe Erkundung der heutigen Serienhybridarchitektur. Die Brüder Raymond und Ralph Owen gingen 1915 mit Unterstützung von Baker Electric und Rausch & Lang in Produktion; die Preisspanne lag 1916 bei 3.000-6.000 Dollar, also weit über der des Dual Power. Deshalb wird Owen Magnetic gelegentlich mit der Bezeichnung "etwa 80 Jahre vor dem Prius" erwähnt - eine Bezeichnung, die die Lücke zwischen 1917 und 1997 verdeutlicht.

Warum scheiterte der Woods Dual Power?

Technisch gesehen war das System ausgeklügelt, und es wird anerkannt, dass es wie angekündigt funktionierte. Kommerziell jedoch setzte sich keine Komponente durch. Die messbaren Gründe für das Scheitern sind klar:

• Preis: 2.650 Dollar, etwa gleichwertig mit vier Model T oder zwei Buick. Als 1918 der Fahrgestell auf 124 Zoll verlängert und der Motor auf 95 CID vergrößert wurde, stieg der Preis auf 2.950 Dollar, und die Verkäufe stiegen nicht.
• Leistung: Eine Höchstgeschwindigkeit von 35 mph war in einem Markt, in dem es das Model T mit 40-45 mph gab, für Luxuskunden nicht ausreichend.
• Reife: Das System war nicht so reibungslos und zuverlässig wie versprochen; 1917 waren Änderungen erforderlich.
• Markt: Der Marktanteil von Elektrofahrzeugen sank bereits rasch; der Hybrid erschien als Produkt, das ein sinkendes Segment retten wollte.

Die zusammenfassende Bewertung ist brutal kurz: Der Hybrid war teuer, langsam und wartungsintensiv, und konnte deshalb keinen kommerziellen Erfolg erzielen. Die Firma Woods ging 1918 bankrott; insgesamt wurden nur eine Handvoll Dual Power und weniger als 14.000 Fahrzeuge der Marke Woods verkauft. Auch der Marketingansatz spiegelte die Konventionen der Zeit wider: Die Betonung der "einfachen Bedienung" richtete sich wie bei reinen Elektrofahrzeugen überwiegend an weibliche Fahrerinnen.

Wie Viele Exemplare Sind Erhalten und Wo Kann Man Sie Sehen?

Die heute bekannte Zahl beträgt vier, möglicherweise fünf. Das wichtigste Exemplar ist das Fahrzeug im The Henry Ford Museum in Dearborn: original, in erhaltenem Zustand und mit einer Laufleistung von 11.085 Meilen; das Exemplar von 1917 ist in der Ausstellung "Driving America" des Museums zu sehen. Ein weiteres befindet sich in einer Museumssammlung im Raum Los Angeles; die Konservierungsarbeit wurde von Howard Auto Preservation durchgeführt. Das einzige bekannte fahrbereite Exemplar steht im Louwman Museum in den Niederlanden. Es wird angegeben, dass eine Karosserie auf ein Stanley-Steamer-Fahrgestell montiert wurde und ein weiteres Exemplar als Roadster im Hispano-Suiza-Stil neu karossiert wurde; ein 1917er Exemplar im schlechten Zustand stand für etwa 48.000 Dollar zum Verkauf.

Waren Diese Fahrzeuge Wirklich die "Ersten Hybride"?

Nein - und die Prioritätsdebatte ist eine Frage der Historiografie. Die meisten Quellen verweisen auf die Arbeit von Ferdinand Porsche am Lohner-Porsche als ersten Hybrid: der 1900 vorgestellte Prototyp, das Modell Mixte von 1901 nutzt den Verbrennungsmotor zum Antrieb eines Generators, und 1902 gewinnt Porsche mit diesem Fahrzeug die Exelberg-Rallye. Einige Quellen datieren den Semper-Vivus-Prototyp auf die Pariser Weltausstellung 1900 und die Produktion auf 1901. Dennoch präsentiert eine populäre Geschichtserzählung den Woods Dual Power von 1917 direkt als "erstes Hybridauto"; bei Datierung und Priorität herrscht so viel Inkonsistenz. Der richtige Rahmen ist folgender: Wenn der Lohner-Porsche der erste Hybrid war, dann war der Dual Power der erste ernsthafte Versuch einer Serienproduktion in den USA.

Außerdem muss man der Erzählung vom "80-jährigen Verschwinden" eine Anmerkung hinzufügen. Dass der Owen Magnetic von 1916 fast achtzig Jahre vor dem Prius datiert, stützt diese Erzählung; jedoch ging nicht die Idee verloren, sondern die wirtschaftliche Machbarkeit. Viktor Wouks Entwurf von 1974 auf Basis des Buick Skylark, der als erster moderner Hybrid gilt, dann der Prius, der 1997 in Japan 18.000 Mal verkauft wurde, und das Ende 1999 auf den Markt gekommene zweisitzige Honda Insight zeigen, dass dieselbe architektonische Idee zum Tragen kam, als Batterie und Leistungselektronik endlich ausgereift waren. Woods' Dynamotor war das erste, achtzig Jahre zu früh erstellte Schema genau dieses Technologiepakets.

Fazit: Eine Ingenieursidee und eine Marktwirklichkeit

Die Geschichte des Woods Dual Power beweist, dass die Idee des Hybridautos in den 1910er Jahren auch in Amerika lebendig war und dort ein konkretes Produkt wurde. Das System verfügte über Laden während der Fahrt, rekuperatives Bremsen, elektrischen Anlasser und sogar das Bewusstsein für den Schutz der Batterielebensdauer. Es fehlten zwei Variablen, die kein Ingenieur beheben konnte: Leistung und Kosten. Damit sich ein Fahrzeug im selben Markt wie das Modell T mit 35 mph und dem vierfachen Preis verkaufen ließ, brauchte es keine Physik, sondern Ökonomie - und diese Ökonomie entstand erst achtzig Jahre später, in den Jahren, als der Hybrid den Namen Prius trug.

Quellen

• Es war nicht das erste Hybridfahrzeug, aber der Woods Dual Power von 1917 war ein elektrisch unterstütztes Wunder
• Hybrid-Pionier: Der Woods Dual Power von 1916
• Woods Motor Vehicle Company
• Fahrzeugerhaltung | Wood Dual Powered Coupe
• Owen Magnetic
• Lohner-Porsche
• Die Geschichte von Porsche beginnt elektrisch
• Das erste Hybridautomobil | The Engines of Our Ingenuity
• Meilensteine: Toyota Prius, das erste in Massenproduktion hergestellte Hybridfahrzeug der Welt, 1997