Von Lohner-Porsche zum Prius: Die hundertjährige Reise des Hybridautomobils

Das erste Hybridauto der Welt ist der Lohner-Porsche, der zwischen 1900 und 1901 von Ferdinand Porsche in Wien entworfen wurde: Dieses Fahrzeug, das nach dem seriellen Hybridprinzip Strom aus Benzin erzeugt, ist der direkte Vorläufer der heutigen Hybride. Das erste in Serie produzierte Hybrid war 1997 der Toyota Prius; der Abstand zwischen der Präsentation des ersten Hybrids in Paris und dem Launch des ersten Serien-Hybrids beträgt genau 97 Jahre, also rund ein Jahrhundert.

Vom Elektrikerlehrling zum ersten Hybrid: Ferdinand Porsches Lohner-Porsche

Die Geschichte beginnt 1893 mit dem Eintritt eines 18-jährigen jungen Ingenieurs in das Wiener Elektounternehmen Béla Egger & Co. Hier entwickelte Ferdinand Porsche den ersten elektrischen Radnabenmotor, der auf dem Konzept von Wellington Adams basierte - eine für damalige Verhältnisse radikale Lösung, bei der der Motor im Rad selbst platziert wurde und thus Getriebe und Antriebskomponenten vollständig überflüssig machte. Porsche testete diesen Motor 1897 im Wettbewerb und wurde ein Jahr später, mit 23 Jahren, in der Jacob Lohner Fabrik eingestellt.

Die ersten Produkte waren rein elektrisch: Fahrzeuge mit Batterie und Radnabenmotoren an den beiden Vorderrädern. Jeder Motor leistete 2,5 bis 3,5 PS und konnte kurzzeitig bis zu 7 PS erreichen. 1898 stieß das "System Lohner-Porsche" in der europäischen Presse auf großes Interesse; im selben Jahr kam der von Porsche entworfene Egger-Lohner C.2 Phaeton mit 3 bis 5 PS und einer Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h auf die Straße. Der auf der Pariser Expo 1900 vorgestellte Lohner-Porsche Electromobile erreichte mit zwei 2,5-PS-Motoren immerhin 37 km/h.

Semper Vivus und Mixte: Die Geburt des seriellen Hybridprinzips

Die eigentliche Revolution kam 1900. Porsche entwarf das erste funktionale Hybrid der Welt: den Semper Vivus. Die Logik ist bis heute lehrreich: Da das größte Problem des Elektrofahrzeugs die begrenzte Energiedichte der Batterie war, entschied sich Porsche, die Batterie nicht mehr mitzuführen, sondern den Strom im Fahrzeug selbst zu erzeugen. Zwei wassergekühlte 3,5-PS-Dedion-Bouton-Benzinmotoren trieben zwei Generatoren an; jeder Generator lieferte 20 Ampere und 90 Volt. Das heißt, der Benzinmotor sendete keinerlei Leistung an die Räder, sondern erzeugte ausschließlich Strom. Diese Architektur nennen wir heute seriellen Hybrid , und die meisten modernen Eisenbahnlokomotiven arbeiten bis heute nach demselben Prinzip. Der Prototyp war mit 1.200 kg selbst für die Maßstäbe seiner Zeit schwer.

1901 ging dieses Konzept in serienreifer Form als Lohner-Porsche Mixte unter diesem Namen in den Verkauf. Der 5,5-Liter-25-hp-Vierzylindermotor von Austria Daimler trieb den Generator an. Aus der ersten Serie wurden fünf Fahrzeuge verkauft; das erste ging an Emil Jellinek, einen Namen, den Autoliebhaber kennen werden. Der technische Teil des Projekts funktionierte; der wirtschaftliche Teil nicht: Der Preis des Mixte erreichte je nach Ausstattung 14.400-34.028 Kronen, fast das Doppelte vergleichbarer konventioneller Fahrzeuge. Zwischen 1900 und 1905 fanden insgesamt 11 Hybridfahrzeuge Käufer; im selben Zeitraum wurden etwa 65 voll elektrische Lohner-Porsche verkauft.

Trotzdem war das Projekt lebendig: Porsche gewann 1902 die Exelberg-Rallye mit dem Mixte, erhielt im selben Jahr ein Patent für die Achsgeometrie, gewann 1905 den Potting Prize und wurde 1906 Chefkonstrukteur bei Austro-Daimler. Noch ein interessantes Detail: Die Radnabenmotor-Architektur des Lohner-Porsche wurde auch für den Apollo-Mondwagen verfolgt. Zwischen 2007 und 2011 arbeitete das Porsche-Museum drei Jahre mit Karosseriebau Drescher zusammen und fertigte eine funktionsfähige Replik des Semper Vivus, die auf der New York Auto Show 2011 gezeigt wurde - als Beweis, dass der erste Hybrid wieder mit eigenem Motor laufen konnte.

Frühe Prototypen und rund 80 Jahre Schweigen

Nach Porsche starb die Idee nicht, aber sie breitete sich auch nicht aus. 1905 kam H. Pipers Hybridkonzept auf; 1916 stellte die in Chicago ansässige Woods Motor Vehicle Company Dual Power vor - ein Vorhaben, das Elektrizität mit einem Vierzylinder-Verbrennungsmotor kombinierte, brillant, aber letztlich kommerziell zum Scheitern verurteilt. Über Woods' Bemühungen lässt sich das Gesamtbild ablesen: Hybride wurden bis in die 1910er Jahre produziert, verkauften sich jedoch wegen des hohen Preises und der geringen Leistung schlecht.

Danach blieb der Hybrid rund 80 Jahre lang kaum mehr als eine Fußnote in den Ingenieurbüchern. Dafür gibt es mehrere messbare Gründe: In den USA ging die Reichweiten-Sorge zurück, je besser die Straßen wurden; das Öl aus Texas senkte den Benzinpreis auf historisch niedriges Niveau; die Zuverlässigkeit des Verbrennungsmotors stieg. Elektrofahrzeuge verschwanden bis 1935 im Schnittpunkt dieser drei Faktoren fast vollständig; Hybride wurden mit ihren hohen Kosten, der kurzen Reichweite und der Geschwindigkeit, die den Reichweitenvorteil nicht aufwiegen konnte, Teil dieses Rückzugs. Die richtige technische Idee musste auf die richtigen wirtschaftlichen Bedingungen warten.

1997 Toyota Prius: Wie der Hybrid in Serienproduktion Realität wurde?

Toyotas Hybrid-Reise begann eigentlich 1968 mit Projekt-Generaldirektor Kenya Nakamura - doch bis zu einer pragmatischen Lösung vergingen dreißig Jahre. 1997 war Toyota bereit, den Prius, das erste seriengefertigte Hybridauto der Welt, auf den Markt zu bringen. Der Launch-Monat variiert in den Unternehmensunterlagen zwischen Oktober und Dezember; sicher ist, dass das Fahrzeug 1997 in Japan auf die Straßen kam und im Launch-Jahr in Japan die Auszeichnung "Car of the Year" gewann.

Die Wirkung des Prius lässt sich auch zahlenmäßig verfolgen. Als die erste Generation im Jahr 2000 auf den US-Markt kam, bot sie eine kombinierte Leistung von 97 hp - die Leistung eines gewöhnlichen Familien-Limousine, aber der Benzinverbrauch war eine ganz andere Geschichte. Als erstes Serienfahrzeug, das Benzin- und Elektrokraft in einem einzigen Paket vereinte, veränderte der Prius von 1997 die Richtung der Automobilindustrie; die von Porsche vor einem Jahrhundert entwickelte serielle Hybrid-Logik arbeitete nun in Millionen von Fahrzeugen. Arbeiten, die die Linie des Prius direkt mit jenem Wiener Prototyp aus den 1900er Jahren verbinden, sind bis heute Gegenstand einer archivlastigen Geschichtsschreibung.

Honda Insight: Das erste Hybrid in den USA

In der ersten Welle gibt es neben Toyota einen zweiten Pionier: Honda. Honda präsentierte 1999 Nordamerikas erstes Serienhybrid: Insight. Die erste Generation (1999-2006) in Form eines dreitürigen, zweisitzigen Liftback-Coupés kam im Dezember 1999, vor dem Erscheinen des Prius in den USA, auf den amerikanischen Markt und wurde das erste Benzin-Elektro-Hybrid, das in den USA verkauft wurde. Die Entwicklungszeit des Fahrzeugs betrug etwa drei Jahre. Auch die kurzfristigen Ergebnisse von Hondas Hybrid-Abenteuer sind beeindruckend: Die Marke feierte das 25. Jahr ihrer Hybrid-Elektro-Verkäufe, und Hybridmodelle machen heute mehr als 25 Prozent ihrer Verkäufe aus.

Die Reifung der Batterietechnologie: Von NiMH zu Lithium-Ionen

Die kritischste Hardware-Komponente auf der jahrhundertealten Reise des Hybrids ist die Batterie. Der erste Prius verwendete Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH), die erste Batterie, die ein Serienhybrid auf den Straßen antreiben sollte. Das Ingenieursprofil von NiMH entsprach seiner Aufgabe: Die Energiedichte war deutlich höher als bei Blei-Säure, jedoch niedriger als bei Lithium-Ionen. Für klassische Hybride reichte es aus, weil die Batterie im ständigen Lade-Entlade-Zyklus nur eine kleine Pufferfunktion erfüllte - das Fahrzeug wurde nicht aufgeladen.

Mit Plug-in-Hybriden und reinen Elektrofahrzeugen änderte sich die Gleichung: eine längere elektrische Reichweite bedeutete eine höhere Energiedichte. Im letzten Jahrzehnt wurde NiMH weitgehend durch stärkere, kompaktere und langlebigere Lithium-Ionen-Batterien ersetzt; heute verwenden die meisten Plug-in-Hybride und reinen Elektrofahrzeuge Lithium-Ionen. Bekannt ist auch, dass Toyota bei seinen beliebten Hybriden von NiMH auf Lithium-Ionen umgestiegen ist. Die übersichtliche Tabelle ist einfach: beim klassischen Hybrid NiMH, bei allem mit Stecker Lithium-Ionen.

Die Plug-in-Hybrid-Ära: Der Aufstieg der ladefähigen Hybride

Die neue Stufe des Hybrids bestand darin, die Batterie auch an der Steckdose zu Hause aufzuladen. Prius Plug-in Hybrid Die erste Generation wurde 2012–2016 gebaut; die erste Generation wurde im Allgemeinen als unzureichend empfunden - die elektrische Reichweite betrug etwa 15 Meilen, während der Chevrolet Volt im selben Zeitraum 35 Meilen bot. Die zweite Generation kam 2016, die dritte Generation wird als Modell 2023 Prius Prime bezeichnet.

Auch auf deutscher Seite gibt es eine ähnliche Entwicklung: Porsche stieg 2010 mit dem Cayenne S Hybrid ins Hybridzeitalter ein, der Panamera S Hybrid von 2011 bot 380 PS bei einem NEDC-Verbrauch von 6,8 l/100 km. Der Panamera S E-Hybrid von 2015 wurde als erster Plug-in-Hybrid seines Segments vorgestellt; der 918 Spyder von 2013 markierte mit einer 6,8-kWh-Lithium-Ionen-Batterie und 31 km elektrischer Reichweite die Grenze der Plug-in-Hybrid-Performance und brach mit einer Nordschleifenrunde von 6:57 Minuten einen Rekord. Die 1900 mit zwei Generatoren begonnene Idee beherbergt heute einen einen Streckenrekord fahrenden Antriebsstrang.

Jahrhundertlektion: Warum gute Ingenieurskunst 80 Jahre warten musste

Der lehrreiche Aspekt der Linie vom Lohner-Porsche bis zum Prius ist nicht technischer, sondern wirtschaftlicher Natur. Porsches Lösung von 1900 war ingenieurstechnisch stimmig - so stimmig, dass das Prinzip der leistungsverzweigten Hybridantriebe heute überall zu finden ist, von Lokomotiven bis zu Supersportwagen. Was fehlte, war die Marktreife: Batteriekosten, Benzinpreise, Straßen und die Emissionserwartungen der Städte harmonierten erst ab 1997. Der Prius entstand genau in dem Moment, in dem diese vier Parameter gleichzeitig an die richtige Stelle rückten; der Honda Insight folgte unmittelbar danach mit einem anderen technischen Ansatz.

Blickt man heute zurück, ist das Bild klar: Hybrid ist keine einzelne Erfindung, sondern eine Ansammlung von etwa einem Jahrhundert. Das Semper-Vivus-Konzept von 1900, der Mut des Woods Dual Power von 1916, die Serienproduktionsentscheidung für den Prius 1997 und die ab 2012 weit verbreiteten Plug-in-Architekturen sind Glieder derselben Logikkette. Das nächste Glied der Kette nimmt bereits Form an - mit dem Übergang zu Lithium-Ionen in der Batteriechemie.

Quellen

• Lohner–Porsche
• Die Geschichte von Porsche beginnt elektrisch
• Prof. Ferdinand Porsche schuf das erste funktionale Hybridauto
• Die Geschichte des Elektroautos
• Woods Motor Vehicle
• Es war nicht das erste Hybridauto, aber der Woods Dual Power von 1917...
• Meilensteine: Toyota Prius, das weltweit erste in Serie produzierte Hybridfahrzeug, 1997
• Entwicklung des Prius und Hybridstrategie
• Innovation antreiben: 25 Jahre Toyota Prius
• Die Entwicklung des Prius
• Der Toyota Prius veränderte die Automobilindustrie
• Honda Insight
• Honda feiert 25 Jahre Verkauf von Hybrid-Elektrofahrzeugen
• Batterien für Elektrofahrzeuge
• Toyota Prius Plug-in Hybrid