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18.11.2014 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

480 km Reichweite für Toyotas Serien-Brennstoffzellenfahrzeug Mirai

Autor:
Katrin Pudenz
4:30 Min. Lesedauer

Seine Brennstoffzelle wandelt Wasserstoff in elektrische Energie um, die wiederum den Elektromotor antreibt. Mit einer Systemleistung von 113 kW beschleunigt er leise und leistungsstark von Beginn an. Dabei stößt das 4,89 Meter lange Fahrzeug weder CO2- noch andere Schadstoffemissionen aus. Toyota hat heute offiziell sein Serien-Brennstoffzellenfahrzeug namens Mirai vorgestellt, nachdem gestern bereits sein Name verraten wurde.

Der Motor ist ein AC-Synchronmotor mit einer Leistung von besagten 113 kW und einem maximalen Drehmoment von 225 Nm. Die Höchstgeschwindigkeit wird mit 178 km/h angegeben, die Beschleunigung von 0 auf 100 km/h soll das Brennstoffzellenfahrzeug in 9,6 s bewältigen können. Seine Reichweite wird mit rund 480 km angegeben. Die viersitzige Limousine ist ab 15. Dezember 2014 in Japan erhältlich, im September 2015 folgt die Markteinführung in Deutschland und anderen europäischen Ländern.

Brennstoffzellentechnik

Das Herz des Toyota Mirai bildet eine Brennstoffzelle mit 3,1 kW Leistung pro Liter Bauvolumen. Der japanische Automobilhersteller arbeitet bereits seit mehr als 20 Jahren an diesem Antrieb. Das jetzt zum Einsatz kommende System aus Brennstoffzellen-Stacks, Aufwärtswandler und Hochdruck-Wasserstofftanks ist das Ergebnis jahrelanger Forschung und Entwicklung, wie das Unternehmen betont.

Die neuen Brennstoffzellen-Stacks des Herstellers nutzen Angaben zufolge feinmaschige 3D-Kanäle, die eine gleichmäßige Stromerzeugung auf den Zelloberflächen garantieren und so höchste Effizienz und Leistungsfähigkeit bei kompakter Größe sicherstellen. So sei die Leistungsdichte 2,2 Mal höher als bei dem Brennstoffzellenfahrzeug Toyota FCHV-adv, außerdem sei nicht länger ein Befeuchter erforderlich. Der kompakte und hocheffiziente Konverter steigere die Spannung zudem auf bis zu 650 Volt, wodurch die Ingenieure die Größe des Elektromotors und die Anzahl der Brennstoffzellen verringert werden konnten.

Die aus drei Schichten kohlefaserverstärkten Kunststofftanks speichern den Wasserstoff bei einem Druck von 700 bar. Obwohl ihr Gewicht und ihre Größe im Vergleich zum Toyota FCHV-adv verringert wurden, stieg ihre Speicherkapazität laut Unternehmensangaben um 20 Prozent.

Höchste Sicherheit

Die Sicherheit hatte für die Ingenieure bei der Entwicklung des Toyota Mirai oberste Priorität. So sind beispielsweise die Hochdruck-Wasserstofftanks wie sie erklären auf maximale Haltbarkeit ausgelegt und bieten größtmöglichen Schutz. Sollte dennoch einmal der Fall eintreten, dass Wasserstoff austrete, trete folgendes Sicherheitsnetz in Kraft: Sensoren schicken sogleich eine Warnung ins Cockpit und schalten automatisch den Wasserstoffzufluss ab. Ohnehin liegen alle Leitungen und Tanks außerhalb der Fahrzeugkabine, sodass sich austretender Wasserstoff direkt verflüchtigt, betonen die Konstrukteure.

Die Karosserie absorbiere die Aufprallenergie bei einem Unfall und verhindere, dass Brennstoffzelle oder Wasserstofftanks im Falle eines Frontal-, Seiten- oder Heckcrashs Schaden nähmen. Der Rahmen der Brennstoffzellen-Stacks besteht laut Hersteller aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, der leicht und extrem widerstandsfähig ist, schützt die Brennstoffzelle vor Stößen und Beschädigungen.

Darüber hinaus fährt der Toyota Mirai mit einer breiten Palette aktiver Sicherheitssysteme vor. Hierzu gehören das Pre Collision Notbremssystem, das den Fahrer vor einem drohenden Unfall warnt und automatisch eine Notbremsung einleitet, und ein Spurverlassenswarner, der mittels einer Kamera die Fahrspur überwacht und den Fahrer bei einem unbeabsichtigten Wechsel alarmiert. Ein Tot-Winkel-Warner informiert über seitlich herannahende Autos.

Fahrstabilität trifft auf lautlosen Fahrspaß

Der Toyota Mirai verspricht maximalen Fahrspaß und eine direkte Rückmeldung bei jeder Geschwindigkeit. Durch den Elektromotor steht das maximale Drehmoment von 335 Nm von Beginn an bereit. Der erste Tritt auf das Gaspedal sorgt für eine kraftvolle, aber ruhige Beschleunigung. Die Verzögerung übernimmt das aus dem Hybrid bekannte regenerative Bremssystem.

Die unterflurige Montage der Brennstoffzellen-Stacks und Wasserstoff-Tanks reduziert den Fahrzeugschwerpunkt. Gemeinsam mit optimaler Gewichtsverteilung zwischen den Achsen führt dies zu hoher Stabilität und maximalem Fahrkomfort. Die hochfeste Karosserie verbessert die Steifigkeit an der Hinterachse.

Design des Toyota Mirai

Neben einem schmalen Luftschlitz samt Logo, der von den extrem schmalen, aus vier LED bestehenden Scheinwerfern eingerahmt wird, und einem großen unteren Kühlergrill verfügt das Brennstoffzellenfahrzeug über zwei weitere Lufteinlässe rechts und links. Sie versorgen die Brennstoffzelle mit Sauerstoff, der für die chemische Umwandlung des Wasserstoffs unabdingbar ist, und kühlen zugleich das System. Die Blinker sind getrennt von den LED-Scheinwerfern angeordnet, was den aufgeräumten Eindruck unterstreicht und die Aerodynamik verbessert.

In der Seitenansicht erinnert die fließende Form des Fahrzeugs an einen Wassertropfen - ein Tribut an die Fahrzeugcharakteristik, Luft einzuziehen und Wasser auszustoßen. Das Dach scheint dank der schwarzen Holme zu schweben, was den futuristischen Eindruck des Fahrzeugs unterstreicht.

Das markante Heck wird von der über die ganze Fahrzeugbreite reichenden, dritten LED-Bremsleuchte und einer trapezförmigen Form dominiert, die sich vom Kennzeichen über die Stoßstange bis zu den Rädern zieht.

Die zentrale Instrumententafel umfasst einen Tachometer und ein hochauflösendes 4,2-Zoll-TFT-Multiinformationsdisplay, dessen Design auf Anhieb ins Auge springt. Über Bedientasten am Lenkrad kann der Fahrer das Display wechseln. Insgesamt stehen für den Innenraum drei Farbthemen zur Wahl, darunter Warm White.

Die Insassen profitieren jedoch nicht nur von einem großzügigen Innenraum, durch die intelligente Anordnung von Tanks und Batterie bleibt der geräumige Kofferraum voll erhalten.

Fahrzeugspezifikationen Toyota Mirai

Länge 4890 mmLeergewicht1850 kg
Breite 1815 mmSitze4
Höhe1535 mmMotorAC Synchronmotor
Radstand2780 mmLeistung113 kW (154 PS)
Spurbreite (vorn/hinten)
1535/1545 mmMax. Drehmoment335 Nm
Min. Bodenfreiheit130 mmHöchstgeschwindigkeit178 km/h
Länge (Innenraum) 2040 mmBeschleunigung 0-100 km/h9,6 Sekunden
Breite (Innenraum)1465 mmReichweiterund 480 Kilometer
Höhe (Innenraum)1185 mm

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