Wie unterscheidet man Hybrid-Autos?

Wie unterscheidet man Hybrid-Autos?

Hybrid-Fahrzeuge oder Hybrid-Autos, d.h. Autos mit Hybridantrieb, gehören zur großen Gruppe der Elektrofahrzeuge.

Einfach gesagt ist:

Ein Hybrid-fahrzeug = Ein Auto mit Hybridantrieb = Ein Auto mit zwei Antrieben: Elektro- und Benzinmotor. 

Genauer gesagt ist: 

Ein Auto mit Hybridantrieb (oder Hybrid-Auto) ist ein Fahrzeug mit zwei im Fahrzeug eingebauten Energiespeichersystemen und zwei Energiewandlern zur Fortbewegung.  Als Energiespeicher dienen Akkumulator, Kraftstofftank oder Gastank. Als Energiewandler werden Elektro-, Otto- und Dieselmotoren eingesetzt.

Bekannteste Vertreter dieser Autos mit Hybridantrieb sind wohl die sog. Plug-in-Hybride (auch: PHEV genannt). Diese in Deutschland häufig anzutreffenden Modelle (zum Beispiel von KIA, Toyota, BMW oder anderen Herstellern) haben einen herkömmlichen Benzinmotor und einen Elektromotor; dieser ist, hier das besondere, von außen aufladbar. Plug-in Hybride werden in Deutschland vor allem als Neuwagen angeboten, aber man bekommt sie auch schon als Gebrauchtwagen. 

Systematisierung Voll- und Teil-Hybride

Das Ziel aller Hybrid-Autos ist es, Kraftstoff zu sparen. Dies wird auf unterschiedlichen Wegen mit unterschiedlichem Erfolg erreicht. In der Gruppe der elektrischen PKW / Hybridfahrzeuge wird unterschieden zwischen Teil-Hybrid und Voll-Hybrid-Autos – je nachdem, zu welchem Anteil das elektrische  System zur Anwendung kommt. enomo unterscheidet die jeweiligen Typen wie folgt:

Voll-Hybrid-Autos

Mit einem Voll-Hybrid-Auto ist auch rein elektrisches Fahren möglich. Dafür sorgen ein separater, größerer Akku und ein Elektromotor, der mehr Leistung hat als bei den Teil-Hybriden; meist mit über 20 kW je Tonne Fahrzeuggewicht. Wie viele Kilometer diese Fahrzeuge tatsächlich elektrisch fahren können, hängt von der Konfiguration des gesamten Antriebs ab. Auch hier gibt es in Deutschland Angebote von KIA, Toyota, BMW und Lexus und anderen Herstellern, sowohl als Neuwagen aber auch schon als Gebrauchtwagen. 

Es gibt drei wesentliche Konzepte in der Gruppe der Voll-Hybride:

1. Parallel-Hybrid

Bei Parallel-Hybrid-Autos sorgen ein Verbrennungsmotor und ein Elektromotor zusammen für den Antrieb. Je nach Lastanforderung des Fahrzeugs erfolgt der Antrieb entweder a) rein elektrisch, b) rein über den Verbrennungsmotor oder c) mit beiden gleichzeitig => parallel. Die Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotor erlaubt es, beide Antriebskomponenten schwächer  auszulegen, ohne dass die Gesamtleistung gegenüber einem Verbrenner sinkt. Ein kleinerer Motor spart Kosten, Gewicht und Raum im Fahrzeug. 

Oftmals wird der Elektromotor auch dazu verwendet, für Allrad-Antrieb zu sorgen. Wie bei einem Mild-Hybrid wird auch hier der relativ kleine Akku ausschließlich vom Verbrennungsmotor und durch Rekuperation beim Bremsen gespeist.

2. Seriell-Hybrid

Bei seriellen Hybrid-Autos sorgt der Elektromotor für den Antrieb; es fährt immer und nur elektrisch. Der eingebaute Verbrennungsmotor dient ausschließlich dazu, einen Generator anzutreiben, der das Hybrid-Auto mit dem zum Fahren nötigen Strom versorgt. 

3. Misch-Hybrid

Ein Misch-Hybrid-Auto ist, surprising news, eine Mischung aus aus einem parallelen und einem seriellen Hybrid.  Als sog. leistungsverzweigtes Hybridfahrzeug nutzt es beide Konzepte des Hybridantriebs. Je nach Betriebsart und Fahrzustand kann der Antrieb entweder 

  1. a) direkt durch den Verbrennungsmotor (parallel) erfolgen, oder
  2. b) der Verbrennungsmotor dient als Generator, der den notwendigen Strom zum Fahren mit dem Elektromotor erzeugt (seriell). Ein bekanntes Modell mit Misch-Hybrid-Antrieb ist der Toyota PRIUS Hybrid.

Plug-in Hybrid (PHEV)

Plug-in Hybride können über einen Stecker von außen mit Strom geladen werden. Sie sind quasi eine Erweiterung des seriellen Hybrid-Autos. Bei Plug-in Hybriden erfolgt der Antrieb ausschließlich über den Elektromotor. Der Verbrennungsmotor in einem Plug-in Hybrid ist relativ schwach ausgelegt und wird nur für den Generatorbetrieb gebraucht. Dafür sind die Akkus eines Plug-in Hybrids  größer als bei anderen Voll-Hybrid-Autos. Mit einem Plug-in Hybrid sind rein elektrische Fahrstrecken von 40 km bis 80 km möglich. Beim Fahren wird zunächst der Strom aus dem Akku benutzt. Ist der Akku leer, schaltet sich der Verbrennungsmotor dazu und dient als Reichweitenverlängerer (Range Extender, REEV). Beide Motoren arbeiten i.d.R. seriell, also hintereinander.

Plug-in Hybrid-Autos verbrauchen viel weniger Kraftstoff als reine Verbrenner. Sie können sogar ganz ohne Kraftstoff gefahren werden – solange Sie rein elektrisch im Akku-Betrieb fahren. 

Die Informationen der Hersteller zum Verbrauch lauten: 1,5 Liter bis zu 4,5 Liter je 100 Kilometer. Dieser geringe Verbrauch ergibt sich, wenn bei einer Fahrtstrecke von 100 km zunächst der Akku vollständig leer gefahren wird, bevor der Verbrennermotor für die restliche Strecke zum Einsatz kommt und Benzin verbraucht. Im Realbetrieb liegt der Verbrauch von Kraftstoff erfahrungsgemäß höher als die Herstellerangaben, aber immer noch ca. 25 % bis 35 % unter dem von Verbrennern. Das gilt vor allem, wenn das Plug-in Hybrid-Auto vorrangig im Stadtverkehr oder auf der Landstraße gefahren wird. Hier kann seine elektrische Unterstützung die größte Wirksamkeit entfalten.

Die in Deutschland bekannteren Modelle von Plug-in Hybrid-Autos sind z.B. BMW i3 (mit REX), der Opel Ampera / Chevrolet Volt, der Toyota PRIUS Plug-in oder der Mitsubishi Outlander Plug-in Hybrid.

Vorteile eines PHEV

  • Reichweite: Mit einem Plug-in Hybrid-Auto können Sie Elektroauto fahren, ohne über mögliches Aufladen unterwegs nachdenken zu müssen. Die Gesamtreichweite eines Plug-in Hybrid-Autos entspricht der eines Autos mit Benzinmotor, wobei die Gesamtreichweite von der Größe des Akkus und der Größe des Kraftstofftanks bestimmt wird. Beim BMW i3 mit REX fasst der Tank 9 Liter. Laut Informationen der Hersteller schafft der BMW i3 damit eine Gesamtreichweite von 330 Kilometer. Der VW Golf GTE fasst 40 Liter Benzin, womit eine Reichweite von über 800 km möglich ist.
  • Verbrauch: Der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch eines Plug-in Hybrid-Autos beträgt reale 4 bis 6,5 Liter je 100 km.
  • Ladezeit: Plug-in Hybride haben eher kleine Akkus, meist unter 20 kWh Kapazität; daher kann es schnell geladen werden. Selbst mit dem einfachen Netzladegerät und einer geringen Ladeleistung von unter 4 kW ist ein Plug-in Hybrid-Auto z.B. während der Arbeitszeit wieder vollgeladen.
  • Anschaffungskosten: Ein Plug-in Hybrid-Auto kostet nur ein wenig mehr als sein Verbrenner Pendant.
  • E-Kennzeichen: Mit einem Plug-in Hybrid können Sie die Vorzüge des Elektromobilitätsgesetzes (EMoG) genießen. Hierfür muss ein Auto mit Hybridantrieb entweder mindestens 40 km weit rein elektrisch fahren können oder es darf insgesamt nicht mehr als 50 g CO2 je Kilometer ausstoßen. Die meisten Plug-in Hybrid-Autos erfüllen diese Anforderungen. Sie erhalten für Ihren Plug-in Hybrid ein E-Kennzeichen und können die Vorteile des EMoG nutzen.

Teil-Hybrid-Autos

Das elektrische System eines Teil-Hybrid-Autos ist immer nur darauf ausgelegt, den Verbrennungsmotor zu unterstützen. Ein unmittelbarer elektrischer Antrieb des Fahrzeugs selbst findet nicht statt. Laut Informationen der Hersteller, liegt die Kraftstoffeinsparung von Teil-Hybrid-Autos bei bis zu 10% gegenüber einem reinen Verbrenner.

Es gibt zwei wesentliche Konzepte in der Gruppe der Teil-Hybride:

1. Micro-Hybrid

Gehören zu der Gruppe der Teil-Hybride; Modelle mit dieser Art Hybridantrieb verfügen (“nur”) über ein Start-Stopp-System. Bei einem Ampelstopp bzw. generell beim Stillstand des Fahrzeugs wird der Verbrennungsmotor ausgeschaltet. Der verstärkter Anlasser der Micro-Hybride startet den Motor wieder elektrisch, sobald das Gaspedal betätigt wird. Auf diese Weise wird Kraftstoff gespart und die CO2-Emissionen sinken. Die Start-Stopp-Automatik ist bei modernen Verbrennern mittlerweile Standard in allen Fahrzeugklassen. Einige schalten den Motor auch im Schubbetrieb aus (sog. „Segeln“) und/oder lesen das Streckenprofil aus dem Navigationssystem und schalten den Motor bei (kürzeren) Bergab-Fahrten aus. Der benötigte Strom wird in der Regel mittels einer stärkeren Lichtmaschine produziert und in einer größeren 12-Volt-Batterie gespeichert.

2. Mild-Hybrid

Gehören ebenfalls zur Gruppe der Teil-Hybride. Modelle mit dieser Art Hybridantrieb verfügen über einen zusätzlichen, kleinen Akkumulator (2 bis 4 kWh). Dieses Fahrzeug unterstützt den Verbrennungsmotor beim Anfahren oder Beschleunigen. Der Akkumulator wird bei Mild-Hybriden ausschließlich mit überschüssiger Energie des Motors über die Lichtmaschine und aus der Energierückgewinnung beim Bremsen gespeist; die sog. Rekuperation. Die Leistung des Elektromotors beträgt zwischen 6 und 14 kW je Tonne Fahrzeuggewicht. Daher können Mild-Hybrid-Autos lediglich bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit (ca. 30 km/h) und nur für wenige Kilometer rein elektrisch fahren. 

Für das elektrischen Fahren sorgt beim Mild-Hybrid-Autos entweder ein kleiner Elektromotor, der in den Antriebsstrang integriert ist. Oder sie verfügen über einen verstärkten Anlasser, der aus einem 48-Volt Bordsystem gespeist wird. 

Diesen Beitrag teilen:

Share on facebook
Facebook
Share on xing
XING
Share on linkedin
LinkedIn
enomo verwendet den Einsatz von Cookies um Ihnen ein bestmöglichen Online-Service zu gewährleisten. Durch Nutzung der Webseite erklären Sie sich damit einverstanden und stimmen unserer Datenschutzerklärung zu.