Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

22. Oktober 2015, 12:20

Im Rahmen der IAA 2015 lud Toyota wenige handverlesen ausgesuchte Vertreter aus dem Bereich Social Media zum „Toyota Hybrid Road Trip“ ein. Als Teammitglied kam auch ich zu der Ehre, die HYBRID-Piloten - oder war ich jetzt als Vertreterin für die BRENNSTOFFZELLEN-Piloten unterwegs? - bei diesem zweitägigen Event zu repräsentieren. An dieser Stelle ein ganz dickes Dankeschön nochmals an Toyota, es war ein grossartiges Erlebnis!

Bevor ich auf die technischen Daten des Toyota Mirai und anderer Fahrzeuge des Toyota-Konzerns mit alternativem Antrieb zu sprechen komme, vorweg ein kleiner Überblick über das Rahmenprogramm.

Sonntag abend stand ganz im Zeichen der Anreise, gefolgt von einem geselligen Beisammensein während eines gemeinsamen Abendessens. Hier boten sich schon erste Gelegenheiten, mit anderen Social Media-Kollegen und Experten von Toyota ins Gespräch zu kommen.

Der Montag stand dann erst einmal unter dem Motto „Experience fuell cell technology – Erlebe die Brennstoffzellentechnik“. Und ja, das konnten wir! Nicht nur, dass wir in den Genuss kamen, unter den Ersten zu sein, die den Toyota Mirai auf einer Teststrecke probefahren durften, wir bekamen auch einen detaillierten Einblick in die Technik des Fahrzeugs!

Nachmittags ging es dann mit von Toyota zur Verfügung gestellten, facegelifteten Auris Hybrid von Brüssel aus zurück in Richtung Frankfurt am Main. In kleinen Gruppen machten wir uns auf den Weg, konnten das Fahrzeug während der Reise kennenlernen und Eindrücke sammeln.

Am Dienstag starteten wir morgens gleich nach dem Frühstück zur IAA. Dort konnten wir erst einmal den Toyota Messestand in Augenschein nehmen, um dann bei der offiziellen Pressekonferenz in erster Reihe zu sitzend bei der Enthüllung“ des neuen Prius IV live dabei zu sein. Im Anschluss konnten wir in kleiner Runde den Toyota-Experten Fragen zum neuen Prius IV, RAV4 Hybrid und C-HR Concept stellen.

Und nun zu den Fahrzeugen selbst. Mein Bericht ist entsprechend in verschiedene Blöcke aufgeteilt:

• Teil 1 – Toyota Mirai
• Teil 2 – der neue Toyota Auris
• Teil 3 – der neue Toyota Prius
• Teil 4 – der neue Toyota RAV4
• Teil 5 – Toyota C-HR Concept

Toyota Mirai

Bilder vom Toyota Mirai in Brüssel und auf der IAA könnt Ihr hier finden:
Bilder Toyota Mirai

Gleich nachdem wir beim Toyota Training Center angekommen waren, wurden wir auch schon in zwei Gruppen aufgeteilt. Die erste Gruppe durfte sich direkt an den Mirai wagen. So fuhren wir je zu zweit, begleitet von einem Instructor von Toyota, mit dem Mirai auf die Teststrecke.

Ob ich Bedenken oder gar Ängste wegen der Brennstoffzellentanks und dem Wasserstoff hatte? Nein, keine Sekunde lang. Der Gedanke kommt erst gar nicht auf, denn Toyota hat sich auch hier die Sicherheit ganz oben auf die Fahne geschrieben, und so wurde die Brennstoffzellentechnik im Mirai während dessen Entwicklung auf Herz und Nieren getestet.

Allein der Hochdrucktank durchläuft folgende Tests:

Dichtigkeitstest
Verhalten bei Überschlag des Fahrzeugs
Belastungstest
Feuerbeständigkeit
Kältebeständigkeit
Belastungstest mit 150 Tonnen Druck
Einschlag eines Projektils (7mm Geschoss)

Die Hochdrucktanks werden von Toyota unter nahezu beispiellosen Qualitäts-, Sicherheits- und Haltbarkeitsanforderungen selbst hergestellt. Dabei sind 700 bar Standard. 700 kg je cm2 sind zwar hoch, aber die von Toyota verwendete Kohlenstoff-Faser ist jedoch dazu ausgelegt, sogar bis zu 225 % dieses Wertes standzuhalten. Toyota ist seit Kurzem auch autorisiert, die Tanks selbst zu prüfen und zu warten.

Und natürlich durchläuft auch der Mirai zusätzlich dieselben Sicherheitstests wie jedes andere Fahrzeug auch, welches heutzutage zugelassen wird. Wasserstoff ist also kein Gespenst, vor dem man Angst haben muss.

Die wissenschaftliche Definition eines Brennstoffzellenfahrzeugs lautet: „Ein Fahrzeug, angetrieben durch einen elektrischen Motor, unterstützt durch die Elektrizität generiert durch eine chemische Reaktion zwischen Wasserstoff an Bord und dem durch die Luft übertragenen Sauerstoff.“ Vereinfacht dargestellt arbeitet eine Brennstoffzelle wie eine Batterie, wobei die Brennstoffzelle als Ausschuss nur Wasser erzeugt.

Auf der Teststrecke durften wir dann jeweils zwei Runden mit dem Mirai drehen und ja, ich gebe es zu: Ich war nicht ganz so rasant unterwegs, aber es hat einfach Spaß gemacht. Der Mirai fährt sich toll! Und er ist sehr leise. Darüber hinaus hat mir auch das Innenraumdesign sehr gut gefallen. Schon allein die Sitze in dem schwarz-weissen Design, die Linienführung im Innenraum und auch die Bedienelemente gefallen mir. Nun muss ich zugeben: Für mich war es das erstes Mal, ein alternativ angetriebenes Fahrzeug selbst zu fahren. Aber es war wirklich easy. Der Auris Hybrid. mit dem wir später nach Frankfurt fuhren, kam mir im Vergleich regelrecht laut vor, vor allem beim Beschleunigen.

Wie zuvor bereits erwähnt, konnten wir am Sonntag mit Ansprechpartnern von Toyota ein paar Fragen zum Mirai und dem Konzept Brennstoffzelle erörtern.

So ist die Thematik der Wasserstofftankstellen ganz klar kein Thema allein für die Automobilindustrie, nein, das muss gemeinschaftlich in Zusammenarbeit mit den Energieversorgern und der Industrie vorangetrieben werden, inklusive der Politik. Im Moment riskiert Europa, hier abgehängt zu werden. Aktuell sind Japan und auch die USA in der Entwicklung deutlich weiter vorangeschritten. Aktuell gibt es in Deutschland sechzehn Wasserstofftankstellen. Geplant sind bis Ende 2015 fünfzig Tankstellen und bis Ende 2023 vierhundert Tankstellen.

Eine Frage hier im Forum lautete, ob schon weitere Planungen im Hause Toyota in Richtung Brennstoffzelle anstehen. Definitiv. Die jetzige Version des Mirai ist ja auch bereits eine Weiterentwicklung des Toyota FCHV und Toyota ist stets dabei, weitere Verbesserungen und eine kontinuierliche Entwicklung voranzutreiben. Mehr wurde allerdings auch noch nicht verraten und ich habe leider auch prompt vergessen zu fragen, ob denn mal eine Cabrio-Version angedacht ist.

Aber wie bereits erwähnt ist auch der Toyota Mirai das Produkt langjähriger Forschung und Entwicklung, wie die folgende Grafik zeigt.

Grafik 1

So startete Toyota bereits 1996 mit dem FCEV und der Mirai ist nun bereits die siebte Generation. Wer weiss, wie die Zukunft, der Mirai (Mirai = das japanische Wort für Zukunft), sich noch weiterentwickeln wird.

Generell sollte man immer im Hinterkopf haben, dass es sich um eine langfristige Entwicklung und Investitionen handelt. Ganz gewiss, es liegen aktuell noch Hürden im Weg, aber wenn man nicht jetzt anfängt, diese zu überwinden...wann dann?!

Auf die Frage hin, wie die Entwicklung von Brennstoffzellen bei möglichen Sportwagen aussieht, wurde uns nur gesagt, dass dies momentan keine Priorität hat, die Zukunft aber noch offen ist und dazu noch keine Entscheidung getroffen wurde.

An dieser Stelle weise ich auch einfach mal auf die Entwicklungsgeschichte des Prius hin. Damals gab es auch mehr als genug Skeptiker, aber wie die Verkaufszahlen des Toyota-Konzerns heute beweisen, setzt sich der alternative Antrieb mehr und mehr durch!

Immer mehr nehmen die Herausforderungen wie die globale Erwärmung, die Umweltverschmutzung und auch die Ausbeutung von Öl und anderen fossilen Brennstoffen zu. Um auch künftig Automobile als flexible und individuelle Transportmöglichkeiten nutzen zu können, muss man heute (bzw. „gestern“) schon anfangen, sich über alternative Antriebsarten Gedanken zu machen.

Mit dem Toyota Mirai wird damit auch eine Reise zur nachhaltigen Mobilität angetreten. Wie Julien Roussel von Toyota Motor Europe, R&D Hybrid & Drivetrain, während der Präsentation sagte: "Wir können nicht mehr damit weitermachen, nur eine Energiequelle zu haben, um jedem zu gefallen. Man ist daher bei Toyota der Überzeugung, dass verschiedene Technologien parallel existieren werden, von Elektroautos über Hybride bis zur vielleicht innovativsten Lösung, dem Brennstoffzellenfahrzeug."

Betrachten wir nun das Brennstoffzellenfahrzeug genauer: Hier wird die Antriebsenergie aus Wasserstoff und nicht aus Benzin gewonnen. Natürlich ist dabei wichtig, dass diese Energiequelle umweltverträglich aus Solarenergie, mit Windkraft aus Wasser, einer Vielzahl von Biokraftstoffen oder Erdgas gewonnen wird. Zudem wird bei Brennstoffzellenfahrzeugen die Energie an Bord von einem Brennstoffzellenstack erzeugt. Dessen Energieeffizienz ist höher als die eines Verbrennungsmotors. Die Brennstoffzellenfahrzeuge stoßen keinerlei giftige Emissionen im Fahrbetrieb, sondern nur Wasser und Sauerstoff aus. Ihre Reichweite und auch die Tankzeit sind mit denen von Autos mit Verbrennungsmotor vergleichbar.

Darüber hinaus: Beim Tanken entsteht kein unangenehmer Geruch. Das Tanken ist relativ einfach und schnell erledigt (3 bis 5 Minuten). Wir haben uns in einer kleinen Demonstration in der Werkstatt davon auch gleich ein Bild machen können. Ein, zwei kleine Handgriffe und damit war dann die Sache auch getan. Auch die Sicherheit beim Tanken ist gewährleistet. So findet hier über Infrarot die Kommunikation zwischen der Station und dem Auto statt.

Aktuell werden ca. zwei bis drei Mirai pro Tag produziert und im Anschluß ausgiebig getestet. Währenddessen wird natürlich auch untersucht, wie die Produktion weiter optimiert werden kann. Nachdem in Deutschland das Kontingent erstmal im zweistelligen Bereich liegen wird, stellt sich natürlich die Frage: Wer wird die Zielgruppe sein? Am Anfang wird es den Mirai nur im Leasing geben und es ist angedacht, ihn bei Einrichtungen wie zum Beispiel Stadtwerken zu positionieren. Die Strategie ist in erster Linie, ihn hier zu etablieren – und damit dann auch zu werben. Nach dem Debüt auf der IAA 2015 in Frankfurt werden in den folgenden Wochen die ersten Fahrzeuge an Kunden in Deutschland, Dänemark und Großbritannien ausgeliefert.

Wasserstoff

Kleine Exkursion zum Wasserstoff:

Wasserstoff (H):
- ist das meist vorhandene Element im Universum,
- ist das leichteste Element im Universum (mit der geringsten Atommasse),
- wird auch atomarer Wasserstoff genannt.

Molekularer Wasserstoff (H2):
- besteht aus 2 Wasserstoff-Atomen,
- ist recht selten.

Wasserstoff kann sowohl als Gas aber auch in flüssiger Form vorkommen. Dabei ist der gasförmige molekulare Wasserstoff unter den meisten Bedingungen die natürliche Form und wird für gewöhnlich für mehr Dichte unter Druck gesetzt. In diesem gasförmigen Zustand wird er auch in den Toyota Mirai-Tanks verwahrt.

Der flüssige molekulare Wasserstoff erfordert kryogenische Bedingungen (-250°), wie ihn BMW für den 7er H2 einsetzte – und letztlich an den Kühlanforderungen scheiterte. Kryogenisch bedeutet aber nicht flüssig.

H2 wird nun schon über einem Jahrhundert verwendet. Jedes Jahr werden mehrere Tonnen davon produziert, gespeichert und sicher transportiert. Dabei wird das meiste davon im Bereich der Ammoniak-Produktion sowie in Raffinerien zum Entschwefeln von Benzin eingesetzt.

Ein gegenwärtiger Nachteil ist allerdings noch, dass der Großteil aus fossilen Brennstoffen hergestellt wird und der „grüne“ Wasserstoff noch sehr begrenzt ist. Dabei ist es ein sehr interessantes Produkt. Es ist nicht giftig, nicht reizend, geruchslos und nicht korrosiv.

Wenn der Wasserstoff aus erneuerbaren Ressourcen gewonnen wird, dann sprechen wir von einem grünen oder blauen Wasserstoff mit null Kohlenstoff und null Emissionen.

Wird der Wasserstoff aus fossilen Brennstoffen gewonnen, dann sprechen wir von einem braunen oder grauen Wasserstoff, wobei das Fahrzeug dann immer noch weniger Kohlenstoff und CO2 ausstößt als eines mit Verbrennungsmotor.

Wasserstoff ist ein stabiles Molekül, das von sich aus brennen, aber nicht explodieren kann. Dabei sind die Voraussetzungen für ein Wasserstoff-Feuer: Sauerstoff (zwischen 4 und 74%) und Zündungsenergie (sehr niedrige Grenzwerte).

Wasserstoff ist das leichteste und kleinste Molekül, was zu einer hohen Verflüchtigung führt. Von daher kann ein Tank mit reinem Wasserstoff nicht explodieren (da kein Sauerstoff in ausreichender Menge vorhanden ist). Im Falle eines Lecks verflüchtigt sich Wasserstoff sehr schnell in der Luft (Entlüftung ist möglich).

Natürlich trägt Wasserstoffgas Energie in sich, daher sollte auch Wasserstoff, wie alle Brennstoffe, möglichst sorgfältig behandelt werden.

Bestandteile einer Wasserstofftankstelle:
- Wasserstoff-Versorgung
- Kompressor
- Hoch-Druck-Speicher
- Dispenser („Zapfsäule“)

Dabei gilt für alle neuen Stationen, dass sie mit den Richtlinien und Standards des jeweiligen Landes konform gehen müssen und durch TME R&D doppelt geprüft werden.

Fazit

Mich persönlich hat nicht nur das Konzept, sondern der Toyota Mirai selbst begeistert – trotz der Nachteile, die es momentan noch gibt (Herstellung von Wasserstoff sowie das Netz der vorhandenen Tankstellen) und ich bin gespannt auf die weitere Entwicklung! Ich drücke ganz fest die Daumen... und irgendwann frage ich doch noch nach der Cabrio-Variante.

Zum Abschluss noch ein paar technische Daten zum Toyota Mirai:

Brennstoffzellen-Stack		Gewicht (kg)
Model Code	FCA110	Leergewicht	1.850
Typ	Polymer-Elektrolyt	Zulässiges Gesamtgewicht	2.180
Zellenzahl	370	Aerodynamik
Verbindungsmethode	Reihenschaltung	CW-Wert	0,29
Max. Leistung (kW/PS)	114/155	Fahrleistungen
Antriebsstrang		Höchstgeschwindigkeit (km/h)	175
Antrieb	Frontantrieb	Beschleunigung 0 – 100 km/h (s)	9,6
Übersetzungsverhältnis	1,000: 1	Aussenabmessungen (mm)
Achsübersetzung	3,478: 1	Länge	4.890
Fahrwerk		Breite	1.815
Vorderradaufhängung	MacPherson Federbeine	Höhe	1.535
Stabilisator	Ja	Radstand	2.780
Hinterradaufhängung	Torsionslenkerachse	Spurweite vorn	1.535
Stabilisator	Nein	Spurweite hinten	1.545
Lenkung		Überhang vorn	1.080
Typ	Zahnstangenlenkung	Überhang hinten	1.030
Lenkkraftunterstützung	Elektrisch	Bodenfreiheit	130
Übersetzungsverhältnis	14,8: 1	Gepäckraum
Umdrehungen von Anschlag zu Anschlag	2,81	Kapazität (l)	361
Min. Wendekreis (Karosserie) (m)	11,4	Innenabmessungen (mm)
Bremsen		Länge	2.040
Vorn	Innenbelüftete Scheiben	Breite	1.465
Hinten	Massive Scheiben	Höhe	1.185
Reifen	215/55 R17 94W

Grafik 2

Brennstoffzellen-Stack:
Die erste von Toyota in Serie produzierte Brennstoffzelle in kompakter Bauform und mit höchster Leistungsdichte.

Typ: Polymer-Elektrolyt-Brennstoffzelle
Leistungsdichte: 3,1 kW/l
Maximale Leistung: 114 kW (155 PS)
Befeuchtungssystem: internes Zirkulationssystem

Konverter:
Der neu entwickelte Konverter, kompakt und effizient, steigert die Ausgangsspannung des Brennstoffzellen-Stacks auf 650 Volt.

Traktions-Batterie:
Eine Nickel-Metallhydrid-Batterie sorgt für die Speicherung der rekuperativ gewonnenen Bewegungsenergie. Dabei wird sie beim Fahren mit niedrigem Lastbedarf auch vom Brennstoffzellen-Stack geladen. Sie ermöglicht nicht nur eine batterieelektrische Fahrt, sondern unterstützt auch beim Beschleunigen.

Hochdruck-Wasserstofftanks:
Nominaler Arbeitsdruck: 700 bar
Tank-Speicher-Dichte: 5,7 wt
Tankvolumen: 122,4l (vorderer Tank: 60,0 l, hinterer Tank: 62,4 l)
Wasserstoff-Füllgewicht: ca. 5,0 kg

Motor:
Der Elektromotor wird entweder mit dem Strom aus der Brennstoffzelle oder der Batterie angetrieben. Beim Bremsen oder im Schiebebetrieb erzeugt er Strom.

Maximale Leistung: 113 kW (154 PS)
Maximales Drehmoment: 335 Nm

Steuergerät:
Es regelt die Abgabeleistung der Brennstoffzelle entsprechend den Fahrbedingungen und regelt auch den Lade- und Entladevorgang der Batterie.

Weitere Komponenten:
Wasserstoff-Zirkulationspumpe.

Tank-Speicher-Dichte:
Dank innovativer kohlefaserverstärkter Kunststoffverbundstruktur gibt es eine Gewichtserleichterung.

Speicher-Dichte von 5,7 wt%

Durch einen effizienten Schichtaufbau wird der Anteil von Kohlefaser um etwa 40 Prozent reduziert.

Niedriger Schwerpunkt:
Trotz des Frontantriebs führt die ausgewogene Achslastverteilung zu einem überraschend neutralen Fahrverhalten (kann ich aufgrund meiner kurzen Testfahrt soweit bestätigen). Die Brennstoffzelle, Wasserstofftanks sowie weitere Regelkomponenten sind am Fahrzeugboden positioniert. Dabei optimiert ein niedriger Schwerpunkt das Handling, die Stabilität und auch den Fahrspass.

Weitere Links zu dem Thema:
https://twitter.com/hashtag/hybridroadtrip
https://twitter.com/toyota_de

Video Der Toyota Mirai - Wasser für Frau Merkel
https://youtu.be/A9wrxqY2MRo

Weitere Berichte von dem Event:
http://www.gruenderszene.de/automotive-mobility/test-toyota-mirai
Link Bericht von den Priusfreunden

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 1 – 22. Oktober 2015, 12:20

Teil 2 bis Teil 5 folgen demnächst...

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 2 – 22. Oktober 2015, 12:43

Schöner Bericht.

Wie weit kommt man mit einer Tankfüllung, oder habe ich da was über sehen ?

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 3 – 22. Oktober 2015, 12:45

Ich meine, mich an etwa 500 km erinnern zu können. Vielleicht hat Maya da aber noch genauere Zahlen.

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 4 – 22. Oktober 2015, 12:48

Danke

Ja, es wurden 500km als Reichweite genannt.
Ein ironischer Zusatzkommentar war: "In Deutschland je nach Geschwindigkeit dann evtl ein bisschen weniger..."

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 5 – 22. Oktober 2015, 12:58

Vielen Dank für den tollen Bericht und die viele Arbeit die Du Dir hierbei sicher gemacht hast

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 6 – 22. Oktober 2015, 14:24

Klasse, der Bericht und die Fotos. Herzlichen Dank dafür. Ich freue mich schon auf die nächsten Teile.

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 7 – 22. Oktober 2015, 21:04

@Newbie

Newbie, Du bist die Beste. Das ist ein super toller Bericht. deshalb hast Du auch meinen Dank mehr als nur verdient. Leider konnte ich nicht dabei sein, aber dein Bericht ist so gut, dass ich beim Lesen das Gefühl hatte, selbst dabei gewesen zu sein.

Yaris Gerd

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 8 – 23. Oktober 2015, 05:51

Ich freue mich schon auf die Fortsetzungen.

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 9 – 23. Oktober 2015, 20:57

Ja, in der Tat ein toller Bericht!!!

Ich freue mich schon auf den Bericht über den RAV4 Hybrid.

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 10 – 12. Januar 2016, 08:48

Ich freue mich auch auf den Bericht!
Hab ich den übersehen, oder ist der noch in Bearbeitung?

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 11 – 12. Januar 2016, 08:51

Der ist noch in Bearbeitung, soweit ich weiß. @Newbie bitte melden!

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 12 – 12. Januar 2016, 08:58

*piep*

So, nachdem ich den Jahresend-Reporting-Stress ja glücklicherweise schon im Dezember hatte, sollte der nun auch endlich die Tage fertig werden (Jorin - evtl bekommst Du ihn am WE zum Gegenlesen)

Antw.: Toyota Social Reporter Hybrid Road Trip 2015

Antwort Nr. 13 – 12. Januar 2016, 09:00

Alles klar!