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Wie funktioniert ein Elektroauto? Was sie über Hybrid- und Elektrofahrzeuge wissen müssen

von kfztech.de

Wie funktioniert ein Elektroauto? Was sie über Hybrid- und Elektrofahrzeuge wissen müssen

Das Hybrid-Auto – Wie funktioniert es und wie ist es aufgebaut? - Arten von Hybrid-Autos gibt es auf dem Markt - Das E-Auto – ähnlich, aber doch verschieden - Elektro oder Hybrid? Welches Fahrzeug passt zu mir? - CO2-Bilanz von Hybrid- und Elektroautos – gibt es hier noch Umweltsünder?

 

E-Mobilität ist ein wichtiges Thema geworden, allein aufgrund des Klimawandels steigen immer mehr Menschen um. Obwohl hybride Fahrzeuge deutlich teurer sind als der Benziner, ist die Anschaffung realisierbar. Es gibt staatliche Förderungen und zusätzlich Hybrid Leasing bezahlbare Optionen für das geringere Budget. Doch viele Autofahrer sind unsicher gegenüber der neuen Mobilität. Es stellt sich die Frage, wie so ein Hybrid-Auto überhaupt funktioniert. Bei genauerer Betrachtung ist der Aufbau nicht so komplex wie vermutet, E-Mobilität ist zu Recht die Fortbewegung der Zukunft.

E-Auto-Steckdose

Hybrid-Fahrzeuge und E-Autos sind man inzwischen immer öfters im Straßenbild. - Bilder: depositphotos.com

 

Das Hybrid-Auto – so funktioniert es und so ist es aufgebaut

Als Hybrid-Autos werden Fahrzeuge bezeichnet, deren Motoren zwei verschiedene Antriebsarten vereinen. Am häufigsten kommt zurzeit noch die Kombination aus Verbrennungsmotor und Elektromotor zum Einsatz. Die KFZ-Elektronik vereint zwei Funktionsweisen miteinander, sodass in Abhängigkeit vom Bedarf stets der richtige Antrieb genutzt wird.

Das Hybridauto fährt primär elektrisch, insbesondere wenn es um kurze Strecken geht. Während der Fahrt kann die Batterie aufgeladen werden und beim Beschleunigen wird das hohe Drehmoment zur Unterstützung des Verbrenners genutzt (Boost-Funktion). Zu viel produzierte Energie, z.B. Gaswegnehmen oder Bremsen, speichert der Motor in der Batterie (Rekuperation). Wenn man auf langen Strecken unterwegs ist, setzt das Hybridfahrzeug auf den Verbrennungsmotor. Der Grund dafür ist, dass E-Motoren oft auf langen Distanzen eine beschränkte Reichweite haben. Der „Hybride“ ermöglicht es also, bei Fernfahrten auf klassische Antriebe umzusteigen.

Über ein kluges Steuersystem wählt der Hybridantrieb stets die bestmögliche Motorart und achtet darauf, Energie zu sparen. Entscheidend für den Fahrbetrieb ist die Start-Stopp-Technologie. Sobald das Auto steht, wird der Verbrenner abgeschaltet, ebenso beim Bremsen. Die Energierückgewinnung macht es möglich, dass die Batterie aufgeladen wird.

Hybrid Motorraum

Im Motorraum befinden sich beim Hybridfahrzeug sowohl ein Verbrennungs- als auch ein Elektromotor.

Diese Arten von Hybrid-Autos gibt es auf dem Markt

Einen starken Zuwachs gab es in den letzten Jahren bei Plug-in-Hybrid-Autos, sie sind aber nur eine Variante, die auf dem Markt erhältlich ist. Insgesamt gibt es vier typische Modelle, wobei Plug-ins die am häufigsten genutzten Fahrzeuge sind:

  • Das Plug-in-Hybrid-Fahrzeug

Der Name dieses Fahrzeugtyps leitet sich von der Aufladetechnik ab. Die elektrische Batterie kann bei diesen Fahrzeugen nicht nur über Bremsenergie aufgeladen werden, sondern auch über die Steckdose. Die Reichweite wird von der Akkukapazität beeinflusst. Es besteht die Möglichkeit, auch Langstrecken mit dem Plug-in-Hybrid-Auto zu fahren. Beispiel: Ford Kuga Plug-in Hybrid

Audi etron

Der A3 Sportback e-tron von Audi ist ein typischer Plug-in-Hybride - Bild: Audi

  • Das klassische Hybrid-Fahrzeug (Voll-Hybrid)

Der Klassiker unter den Hybriden (Hybrid Electric Vehicle = HEV) kann kurze Strecken rein elektrisch fahren, verfügt aber nicht über eine externe Lademöglichkeit. Die Aufladung erfolgt über Bremsenergie und durch den Verbrennungsmotor. Für Kurzstrecken wird der Verbrenner in den meisten Fällen nicht gebraucht. Vorreiter war hierbei Toyota mit seinem leistungsverzweigten Hybridantrieb.

  • Der Range Extender

Ein Fahrzeug mit Range Extender im Antrieb fährt zum größten Teil elektrisch. Genügt die elektrische Reichweite nicht, schaltet sich bei Bedarf ein kleiner Verbrennungsmotor ein. Autos mit diesem Antrieb bieten jedoch weniger Motorleistung als andere Hybridfahrzeuge. Vorreiter für diese Technik war der Opel Ampera. Er konnte sich aber nicht durchsetzen. Nissan kommt nun mmit dem Quasqai e-Power mit einem Range Extender zur Reichweiternverlängerung zurück. Der Benziner läuft hier aber kontinuierlich mit und lädt damit die Antriebsbatterie für den Elektromotor auf, was im Grunde einem seriellen Hybrid entspricht.

  • Der Mild-Hybrid

Bei einem Mild-Hybrid-Auto wird der Verbrennermotor nur durch den E-Motor unterstützt, er hat aber nicht genug Leistung für einen Eigenantrieb (max. 15 kW). Die Aufgabe des Elektromotors besteht darin, den Verbrennermotor noch leistungsstärker zu machen. Mild-Hybrid-Autos arbeiten entweder mit, Riemen-Startergeneratoren (RSG) oder mit einem Integrierten Startgenerator (ISG). Der Honda IMA galt lange als typischer Vertreter für einen Mild-Hybriden aber auch der BMW 520 D mit 48 V Bordnetz kann als aktuelles Beispiel herhalten.

  • Der Mikro-Hybrid

Bei einem Mikro-Hybrid wird auf den Verbrenner gesetzt, ein elektrischer Motor ist nicht vorhanden. Diese Art von Fahrzeug ist kein echtes Hybrid-Auto, sondern eher ein Energiesparer. Er wird dennoch als solches bezeichnet, da durch Start-Stopp-Funktion und der Rückgewinnung von Energie beim Bremsen Kraftstoff gespart wird. Als Beispiel kann der BMW 330 d dienen.

Videos zur Hybrid-Technik am Ende des Artikels

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 Plug-in_e-auto-hybrid

Das E-Auto – ähnlich, aber doch verschieden

Laut politischen Planungen soll der Plug-in-Hybride ab 2023 nicht mehr gefördert werden. Der Umweltbonus wird zugunsten klassischer E-Autos angepasst. Der wichtigste Unterschied zwischen Hybrid-Wagen und Elektroauto besteht im Antrieb. Das E-Auto fährt rein elektrisch, Plug-in-Hybriden haben zusätzlich einen Verbrennermotor unter der Haube.

Plug-ins haben einen großen Vorteil bezüglich der Reichweite. Elektro- und Verbrennungsmotoren erreichen kombiniert eine Reichweite zwischen 500 und 600 Kilometern. Aktuelle Elektroautos kommen je nach Modell mittlerweile über 300 Kilometer weit mit einer "Batterifüllung". Es wird in der Zukunft erwartet, dass sich die Reichweite des Elektroautos in der Zukunft erhöhen wird. So steigt dann auch die Attraktivität.

Wenn es um die Leistung geht, können Plug-in-Hybriden punkten. Der doppelte Antrieb bringt mehr PS unter die Haube und sorgt für mehr Geschwindigkeit. Ist der Akku des Hybrid-Fahrzeugs nicht aufgeladen, funktioniert das Auto wie ein normaler Verbrenner. Die Höchstleistungen lassen sich auch dann abrufen, wenn keine Elektromobilität ergänzend genutzt wird.

E-Auto laden Frau

Welche Antriebsart zu einem passt, hängt viel von der Nutzungsart ab.

Elektro oder Hybrid? Welches Fahrzeug passt zu mir?

Wenn Sie vor der Wahl stehen ein neues Auto zu kaufen, fällt die Entscheidung heute meist zwischen einem Hybriden oder einem reinen Elektroauto. Aber welche ist die bessere Variante? Der Hybride ist im Schnitt teurer in der Anschaffung, es gibt aber auch hier komfortable Lösungen wie Leasing. Die staatliche Unterstützung ist beim Elektroauto bedeutend besser. Zehn Jahre Steuerfreiheit und 6.000 Euro Prämie gehören dazu. Hybriden werden nur noch bis Ende 2022 mit einer Prämie von 4.500 Euro unterstützt, seit 2019 wurden außerdem 50 % der Kfz-Steuer erlassen. Aber spricht damit alles für ein klassisches E-Auto?

Das Elektroauto hat den Vorteil, dass das grüne Gewissen deutlich stärker beruhigt wird. Voraussetzung ist aber, dass Strom aus erneuerbaren Energien gewonnen wird. Das Hybridauto nutzt weiterhin Treibstoff, auf kurzen Strecken ist allerdings elektrisches Fahren möglich. Der große Vorteil bei diesem Autotyp ist die längere Fahrzeit. Wenn Sie zu den Vielfahrern gehören und häufig über lange Strecken reisen, sind Sie mit einem Hybrid-Auto flexibler.

CO2-Bilanz von Hybrid- und Elektroautos – gibt es hier noch Umweltsünder?

Elektrisches Fahren verbessert die CO2-Bilanz auf der Straße deutlich. Es muss aber klar sein, dass auch E-Autos nicht klimaneutral sind. Ob zur Herstellung der Batterie oder zur Gewinnung des Stroms, es entstehen Belastungen, die nicht zu reduzieren sind. Im direkten Vergleich zwischen Hybrid-Auto und Elektrofahrzeug kann Letzteres aber klar punkten. Der Hybride erzeugt mehr CO2, allerdings ist das auch von der Nutzbarkeit abhängig. Wird das Plug-in-Hybrid-Auto auf Kurzstrecken genutzt und immer wieder aufgeladen, kann es umweltschonend gefahren werden.

Ein klarer Nachteil des Hybriden ist außerdem seine Bauweise. Fast alle Hybridfahrzeuge sind SUVs oder Kombis, sportliche City-Flitzer gibt es nur selten. Im Vergleich mit dem reinen Verbrenner sind aber sowohl Elektrofahrzeuge als auch Hybrid-Autos in der Lage, für eine deutlich verbesserte Klimabilanz zu sorgen.

Fazit: Elektromobilität ist die Fortbewegung der Zukunft

Bis 2035 sollen in Deutschland keine Verbrennungsmotoren mehr zugelassen werden. Zu diesem Zeitpunkt wird vermutlich ein Großteil aller Autofahrer elektrisch auf der Straße unterwegs sein. Da die Kosten für die Anschaffung hoch sind, gibt es dank innovativer Finanzierungsmöglichkeiten endlich Abhilfe. Leasing, Kredite für den Autokauf und die staatliche Förderung sind wichtige Faktoren, die beim Umstieg aufs E-Auto helfen. Ob die Entscheidung auf einen Hybriden fällt oder ob direkt ein klassisches E-Auto genutzt wird, sollte umfassend verglichen werden. Es gibt Für und Wider für beide Seiten, daher lohnt es sich, vielleicht bei einer Probefahrt zu entscheiden.

Video: Hybrid Varianten - Plug-in, Mild, Micro und Voll-Hybrid | Erklärung/Technik

 

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Impressum, Copyright Autor: Johannes Wiesinger bearbeitet: 24.11.2022