Victor Wouks in den 1970ern abgelehnter Hybridtraum

Victor Wouk entwickelte Anfang der 1970er Jahre für eine Ausschreibung im Rahmen des Clean Air Act der US-Regierung einen funktionierenden Prototyp, der alle grundlegenden Prinzipien des modernen Hybridautos verkörperte. Das auf dem Buick Skylark von 1972 basierende Fahrzeug erreichte eine Emissionsreduzierung von bis zu 91 % und senkte den innerstädtischen Kraftstoffverbrauch erheblich; dennoch stellte die EPA das Programm nicht fertig, und die Hybrid-Idee verschwand in den USA für Jahrzehnte in der Schublade. Wouks Geschichte ist eine der am besten dokumentierten Beispiele dafür, wie nicht die Technologie selbst, sondern Entscheidungsmechanismen eine Technologie verzögern können.

Wer war Victor Wouk und wie kam er zu Elektrofahrzeugen?

Victor Wouk wurde am 27. April 1919 im New Yorker Stadtbezirk Bronx geboren. Seine Eltern waren jüdische Einwanderer aus dem heutigen Belarus; sein Bruder Herman Wouk war ein bekannter Romanautor. Victor erhielt 1939 seinen Bachelor an der Columbia University und 1942 seinen Doktor am Caltech; seine Dissertation behandelte die bei der Benzinzufuhr entstehende statische Elektrizität. Während des Zweiten Weltkriegs arbeitete er bei Westinghouse an Forschungen im Zusammenhang mit dem Manhattan-Projekt.

Seine Karriere basierte auf Leistungselektronik. 1956 gründete er Beta Electric, einen der führenden Anbieter für Hochspannungsausrüstung in den USA; 1960 gründete er die Electronic Energy Conversion Corporation, die hocheffiziente AC/DC-Wandler entwickelte. Der Wendepunkt kam 1962: Auf Bitte von Russell Feldmann, einem der Gründer von Motorola, wandte er sich Elektrofahrzeugen zu und entwarf für den Henney Kilowatt - einen elektrischen Renault Dauphine - die erste Festkörper-Geschwindigkeitsregelung für Elektrofahrzeuge. Nachdem er sein Unternehmen 1963 an Gulton Industries verkauft hatte, tauchte er vollkommen in die Welt der Batterien und Motoren ein.

Die AMC-Gulton-Kooperation Mitte der 1960er Jahre führte ihn zu einer entscheidenden Erfahrung. Das Konzept Amitron wurde 1967 mit einem NiCad- und Lithium-Nickel-Fluorid-Doppelakku sowie rekuperativem Bremsen vorgestellt; 1969 wurde ein Rambler American unter dem Namen "Voltswagen" mit 160 Gulton-NiCad-Zellen auf elektrischen Antrieb umgerüstet. Diese Projekte brachten Wouk zu einem eindeutigen ingenieurwissenschaftlichen Ergebnis: Die Energiedichte der damaligen Blei-Säure- und NiCad-Batterien reichte für ein reines Elektrofahrzeug nicht aus. Ab 1970 richtete er seine gesamte Aufmerksamkeit auf die Hybridlösung.

Wie war der Buick-Skylark-Hybridprototyp von 1972?

FCCIP und die Bedingung, den Prototyp für einen Dollar zu verkaufen

Der Clean Air Act von 1970 forderte eine Reduzierung der Fahrzeugemissionen um 95 %. Zur Unterstützung dieses Ziels wurde das Federal Clean Car Incentive Program (FCCIP) ins Leben gerufen; jährlich standen 25 Millionen Dollar für den Kauf emissionsarmer Fahrzeuge zur Verfügung. Wouk gründete zusammen mit dem Chemiker und Thermodynamiker Charles Rosen die Petro-Electric Motors - den Firmennamen gab sein Bruder Herman. Der Vertrag wurde 1971 unterzeichnet, und die Bedingungen wirkten aus heutiger Sicht unglaublich: Der Prototyp sollte aus eigenen Mitteln gebaut und bei der Übergabe an die EPA 1 Dollar gezahlt werden. Bestand das Fahrzeug die Tests, waren 37.351 Dollar vorgesehen, danach eine jährliche Flotte von 10 Fahrzeugen und im Anschluss eine Beschaffung von 350 Fahrzeugen.

Als Karosserie wurde der Buick Skylark gewählt, da der Motorraum sowohl für die Verbrennungseinheit als auch für die Elektrikeinheit ausreichend Platz bot. Petro-Electric zahlte für das Fahrzeug rund 2.700 Dollar - etwa 500 Dollar unter dem MSRP. Wouk und seine Partner steuerten insgesamt rund 300.000 Dollar ihres eigenen Geldes bei.

Technische Übersicht: Vollparalleler Hybrid, 1972

Der Antriebsstrang war eine für die Automobilwelt jener Zeit ungewöhnliche, aber stimmige Kombination. Mazda schickte kostenlos zwei doppelrotorige 1,1-Liter-Wankel-Drehsimplungsmotoren des Typs 12A - die im RX-2 verwendete Einheit mit 110 Netto-PS. Dazu kam ein 15-20 kW starker DC-Elektromotor sowie 20 Stück 6-Volt-Deep-Cycle-Blei-Säure-Batterien vom Golfcart-Typ. Das System arbeitete als vollparalleler Hybrid.

Das eigentlich Beeindruckende war die Software- und Steuerschicht des Fahrzeugs. Ein auf dem Intel 8008 basierender Mikroprozessor-Controller verwaltete Funktionen, die heute in jedem Hybrid als Standard gelten: Start-Stopp, rekuperatives Bremsen und das Anfahren ausschließlich mit dem Elektromotor. Aus Ingenieurssicht drehte sich 1972 auf der Straße von Ann Arbor bereits der erste Baustein-Entwurf der Architektur des Prius von 1997.

Die Leistungsangaben variieren je nach Messmethode: Während der innerstädtische Verbrauch mit 55-60 mpg angegeben wird, führt ein Teil der Aufzeichnungen einen Wert von rund 30 mpg unter dem Aspekt "mehr als doppelt so effizient wie das Original" an. Dem Unterschied liegen Definitionsdifferenzen wie der Testzyklus und die Frage, welcher Modus zugrunde gelegt wurde; beide Zahlen zeigen, dass das Fahrzeug gegenüber dem damaligen serienmäßigen benzinergetriebenen Skylark deutlich sauberer und sparsamer war. Bei den Emissionen ist das Bild eindeutig: Das Fahrzeug kam auf ein Niveau von etwa 9 % der Emissionen des damaligen Benzinautos.

Warum stellte die EPA das Hybridprogramm ein?

Der Skylark war der einzige Hybrid und der einzige Antrag, der im Rahmen des FCCIP einen funktionsfähigen Prototypen lieferte. 1974 wurde er im Labor der EPA in Ann Arbor getestet; die EPA leistete die Phase-I-Zahlung vertragsgemäß und zahlte Wouk und Rosen 33.000 Dollar. Es ging jedoch nicht weiter.

Hinter der Entscheidung stand kein institutioneller, sondern ein persönlicher Widerstand. Eric Stork, stellvertretender Leiter der Mobile Source Air Pollution Control der EPA, war von Anfang an gegen die Hybrid-Idee und drohte damit, das Programm komplett zu beenden, mit den Worten: "Hybrid wird unter keinen Umständen akzeptiert". Damit der Test durchgeführt werden konnte, wandte sich Wouk an die National Science Foundation; angesichts des eigens eingesetzten Komitees lenkte Stork ein, der Test wurde durchgeführt, und Wouk erklärte, alle Bedingungen seien erfüllt worden. Die EPA schickte anschließend einen 75 Punkte umfassenden Bericht als Begründung, nicht weiterzumachen - in dem Bericht schrieb Stork ausdrücklich, dass er zwar anerkenne, das Fahrzeug biete eine bessere Kraftstoffeffizienz und niedrigere Emissionen, seine Ablehnung gegenüber Hybriden jedoch "philosophischer" Natur sei und ihn Wouks Profit aus dem Ganzen störe.

Auf dem Prüfstand war er so eingestellt, dass er nur mit dem Akku lief... Keine besonders praktische Technologie für den Automobilbereich. Sogar heute noch marginal.

Stork blieb bis zu seinem Tod 2014 Skeptiker. Wouk fasste später in einem einzigen Satz zusammen, dass er an eine Wand der Gegenseite gefahren sei: "Bis 1976 war ich so wütend, habe so viel Energie verloren, dass ich aufgab." Die tragisch-funktionale Seite des Prozesses war, dass die Verantwortlichen des Programms Partnership for a New Generation of Vehicles der Clinton-Regierung 1993, als Wouk nachfragte, nicht einmal von der Existenz des FCCIP aus den 1970er Jahren wussten - das institutionelle Gedächtnis war so weit verwischt.

Der hundertjährige Stammbaum hinter dem Prototyp

Wouks Skylark entstand nicht im luftleeren Raum. Die Hybrid-Idee selbst reicht bis in die Kindheitsphase des Automobils zurück: Ferdinand Porsche entwarf 1900 mit dem Semper Vivus das weltweit erste funktionale Hybridauto - damals war er etwa 23-25 Jahre alt. Die in den Verkauf gelangte Version Lohner-Porsche Mixte war das erste kommerzielle Fahrzeug mit Radnabenmotoren. Ein Jahrhundert später führte die New York Times den Stammbaum des Prius genau auf dieses Fahrzeug aus dem Jahr 1900 zurück.

Die Wurzeln des elektrischen Antriebs reichen noch weiter zurück: Ányos Jedlik baute den ersten Elektromotor 1827, Robert Anderson entwickelte sein motorisiertes Fahrzeug zwischen 1832 und 1839. General Electric stellte 1898-99 Elektrofahrzeuge her und unternahm 1899 einen Hybridversuch mit einem Vierzylinder-Benzinmotor. Die Idee, an der die EPA 1972 abwies, hatte also sowohl eine 70-jährige Geschichte als auch eine technische ausgereifte Umsetzung. Sogar Toyotas Arbeiten zur Hybridentwicklung reichen bis 1968 und zum Projektleiter Kenya Nakamura zurück.

Um wie viele Jahre verzögerte die Absage das Hybridauto?

Bewertungen sprechen in der Regel von einer Verzögerung von zwei Jahrzehnten, und diese Feststellung lässt sich messen: Die Technologie war in den 1970er Jahren auf Prototypenniveau bereit, doch das erste Consumer-Hybrid kam erst 1997 mit dem Toyota Prius. Auf dem US-Markt war das erste Hybrid der Honda Insight - im Dezember 1999 mit etwa 53 mpg als "Mild Hybrid" mit Parallelsystem; der Prius schaffte den transatlantischen Sprung zum Modelljahr 2000/2001. Das 1982 vom GE Research Lab entwickelte computergesteuerte HTV-1 gilt als Prototyp der heutigen Toyota- und Honda-Systeme; Audi wagte 1989 seinen eigenen Versuch. Mit anderen Worten: Die 1974 in den USA geschlossene Tür wurde zwei Jahrzehnte später von Ingenieursteams anderer Länder wieder geöffnet.

Nach der Verzögerung beschleunigte sich der Markt. 2010 war der Chevy Volt das erste kommerziell verkaufte Plug-in-Hybrid; die weltweiten PHEV-Verkäufe stiegen von über 300 im Jahr 2010 auf 222.000 im Jahr 2015 und auf 7,2 Millionen im Jahr 2025. Die Reifung der Batterietechnologie von Blei-Säure über NiMH bis hin zu Lithium-Ionen war die treibende Kraft hinter dieser Kurve - doch dass die Kurve nicht in den 1970ern, sondern 1997 begann, hatte eine konkrete Entscheidung zur Ursache: der Test in Ann Arbor und der daraus folgende Bericht mit 75 Punkten.

Wie kehrte Wouk in die Geschichte zurück?

Nach Abschluss des Projekts verstummte Wouk nicht: Er veröffentlichte über 100 technische Aufsätze, beriet unter anderem bei hybriden Stadtbussen und hielt mehr als 10 Patente, die meist Hybrid- oder Elektroantriebe betrafen. Es wird betont, dass Toyotas erstes Hybrid dieselben Grundprinzipien wie der Skylark nutzte. Als das erste Hybrid in die USA kam, mietete Wouk einen weißen Prius von 2001, und 2004 fühlte er sich schließlich bestätigt, indem er erzählte, dass sich seine zunächst widerstrebenden Kollegen bei ihm entschuldigt hatten.

Nach seinem Tod - 19. Mai 2005, in seinem Haus in Manhattan, im Alter von 86 Jahren, an Krebs - wurde er als "Taufpate des Hybrids" und "Großvater der Elektro- und Hybridfahrzeuge in den USA" bezeichnet. Der Elmer A. Sperry Award für Fortschritte im Verkehrswesen wurde ihm posthum verliehen; an der Caltech läuft bis heute eine jährliche Vorlesungsreihe, die seinen Namen trägt. Wo sich der Prototyp heute befindet, ist unklar; in öffentlichen Quellen gibt es keinen Eintrag über den Verbleib des Skylark.

Fazit: Was hat verzögert - die Technologie oder die Entscheidung?

Die Lehre aus dem Fall Wouk liegt auf der Prozessseite, nicht auf der Ingenieursseite. Der 1972er Skylark, das Budget, das Testlabor und die messbaren Ergebnisse (91% Emissionsreduzierung, nahezu verdoppelter Wirkungsgrad, ein funktionierender Controller) - eine solche Technologie wurde durch die "philosophische" Ablehnung einer einzigen Entscheidungsperson jahrzehntelang in der Schublade verschoben. Ob das Hybridauto 1997 oder bereits in den 1970er Jahren auf die Straßen kommen hätte können, lässt sich aus heutiger Sicht nicht mit Sicherheit sagen - die Fragen nach Skalierbarkeit, Kosten und Batterieproduktion blieben offen. Aber zu wissen, dass die Technologie bewiesen war und selbst nach dem Beweis keine Akzeptanz fand, dokumentiert eines der teuersten Beispiele für erneute Erfindungen in der Automobilgeschichte. Wouks Vermächtnis wird mit jeder regenerativen Bremsung und jedem Stau-Stop-Go-Zyklus, dem die heutigen Hybride ausgesetzt sind, in Erinnerung gehalten.

Quellen

• Victor Wouk: The Godfather of the Hybrid Car
• The "Godfather of the Hybrid" | Columbia College Today
• Victor Wouk
• Oral-History: Victor Wouk
• Victor Wouk, 86; Developed Hybrid Car in '70s
• Timeline of major accomplishments in transportation air pollution - US EPA
• How Ferdinand Porsche designed the first hybrid car
• The History of the Electric Car - US Department of Energy
• Development of Prius and Hybrid Strategy - Toyota Global
• Milestones: Toyota Prius, the World's First Mass-Produced Hybrid Vehicle, 1997
• History of plug-in hybrids