So unterschiedlich sind Hybrid-Autos

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So unterschiedlich sind Hybridautos

Umweltfreundlich, keine Fahrverbote, kostensparend. Der Markt für Hybridfahrzeuge wächst und der Kombination aus Verbrennungs- und Elektromotor könnte die Zukunft gehören. Doch Hybrid ist nicht gleich Hybrid – die wichtigsten Unterschiede.

22. Mai 2019 | Aktualisiert: 2. Juli 2019

Was ist ein Micro-Hybrid?
Was ist ein Mild-Hybrid?
Was ist ein Voll-Hybrid?
Was ist ein Plug-in-Hybrid?
Was ist ein Range-Extender?
Wie funktioniert ein Wasserstoffauto?
Wie funktioniert ein reines Elektroauto?

Was ist ein Micro-Hybrid?

Hybridfahrzeuge fahren lokal emissionsfrei und sind von Fahrverboten ausgeschlossen. Kein Wunder also, dass das Interesse an ihnen wächst. Der Bestand stieg 2018 im Vergleich zum Vorjahr nach Angaben des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA) von 236.710 auf 341.411 Fahrzeuge Ende Dezember.

Ein Micro-Hybrid ist die kleinste Form der Elektrifizierung eines Autos. Jedoch ist es im Grunde gar kein Hybridfahrzeug, sondern nur eines mit einer Start-Stopp-Automatik, die beim Kraftstoffsparen hilft. Dabei schaltet sich der Motor im Stand ab und ein starker Generator und eine leistungsstarke Batterie sorgen für schnelles Anspringen sobald der/die Fahrer:in den Fuß von der Bremse nimmt oder das Kupplungspedal tritt.

Im Schiebebetrieb, das heißt, wenn der/die Fahrer:in kein Gas gibt und das Auto mit eingelegtem Gang rollt, kann der Generator Energie zurück in die Starterbatterie speisen. Diese Energie wird dann wieder für den nächsten Startvorgang genutzt. Dadurch reduziert sich der Kraftstoffverbrauch um bis zu zehn Prozent. Allerdings kann das Micro-Hybridfahrzeug nicht rein elektrisch fahren. Außerdem setzt es nur auf das normale 12-Volt-Bordsystem, mit dem unter anderem Lampen, Radio, Lüftung und die Heckscheibenheizung laufen.

Vorteil: Es ist die preiswerteste Form, Kraftstoff zu sparen.
Nachteil: geringe Kraftstoffeinsparungen

Was ist ein Mild-Hybrid?

Bei einem Mild-Hybrid wird ein Elektromotor mit einem Verbrennungsmotor kombiniert. Dabei kommt zusätzlich zur 12-Volt-Batterie eine 48-Volt-Batterie zum Einsatz. Darin wird die Energie gespeichert, die das Fahrzeug im Schiebebetrieb gewinnt. Beim Starten und Anfahren kann der Verbrennungsmotor dann mit dieser Energie unterstützt werden. Durch dieses sogenannte "Boosten" erhält der Motor mehr Kraft. Die speziellen Generatoren, die in einem Mild-Hybrid-Auto arbeiten, heißen Riemenstartergenerator (RSG) oder Integrierter Startgenerator (ISG).

Mild-Hybride fahren in der Regel nicht rein oder nur ganz kurze Strecken elektrisch. Der Kraftstoffverbrauch vermindert sich so im Vergleich zu konventionellen Motoren um bis zu 15 Prozent. Dadurch sinkt auch der Schadstoffausstoß.

Vorteil: starke E-Unterstützung, geringerer Kraftstoffverbrauch, meist günstiger als Voll-Hybride oder Plug-in-Hybride
Nachteil: hoher technischer Aufwand, daher teuer und eher bei größeren Autos mit stärkeren Motoren zu finden. Rein elektrisches Fahren ist nicht möglich.

Was ist ein Voll-Hybrid?

Ein Voll-Hybridfahrzeug (Hybrid Electric Vehicle = HEV) setzt neben einem Verbrennungsmotor auf einen separaten Elektromotor. Dabei ist es unerheblich, ob der Verbrenner Benzin oder Diesel tankt. Es gibt beide Varianten. Mit dem Elektromotor kann das Auto bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit rein elektrisch fahren. Je nach Größe der Batterie liegt die Reichweite bei bis zu 50 Kilometern.

Ist die Batterie leer, wird sie durch Energierückgewinnung beim Rollen oder Bremsen geladen. Diesen Vorgang nennt man Rekuperation. Dabei wandelt ein Generator die Roll- oder Bremsenergie in elektrische Energie um und speichert sie in einer extra Batterie. Oder der Verbrennungsmotor produziert mittels seines Drehstromgenerators Strom für die Batterie. Eine Steckdose zum Aufladen besitzt ein Voll-Hybrid hingegen nicht.

Bei starker Beschleunigung, bei Geschwindigkeiten ab etwa spätestens 70 Stundenkilometern oder leerer Batterie springt der Verbrennungsmotor an. Da der E-Motor mit den Rädern über die Antriebswellen und dem Getriebe verbunden ist und parallel zum Verbrennungsmotor laufen kann, spricht man von einem Parallel-Hybrid. Bekanntestes Modell ist der Toyota Prius, der seit 1997 gebaut wird.

Vorteil: rein elektrisches Fahren möglich
Nachteil: hoher technischer Aufwand, externes Laden nicht möglich, teuer

Was ist ein Plug-in-Hybrid?

Bei einem Plug-in-Hybrid (Plug-in-Hybrid Electric Vehicle = PHEV) kann ein externer Stecker in eine Steckdose des Autos gesteckt werden, um es extern zu laden. Dadurch muss die große Batterie für den Elektroantrieb nicht mehr durch Rekuperation oder den Verbrennungsmotor geladen werden. Stattdessen kann sie die Energie überwiegend aus dem Stromnetz beziehen. So lässt sich der Plug-in-Hybrid auf kurzen und mittleren Strecken bis rund 50 Kilometer wie ein reines Elektroauto fahren. Für längere Strecken schaltet sich der Verbrenner zu.

Künftig sollen Plug-in-Hybridfahrzeuge eine reine elektrische Reichweite von bis zu 100 Kilometern schaffen. Der Bestand wuchs 2018 im Vergleich zum Vorjahr um mehr als 50 Prozent auf 66.997 Fahrzeuge (Stand 1/2019).

Vorteil: reines elektrisches Fahren sowie externes Laden möglich
Nachteil: geringe elektrische Reichweite, aufwendige Technik, teuer

Was ist ein Range-Extender?

Bei einem Range-Extender geht es, wie der Name schon sagt, um Reichweitenverlängerung. Wie bei einem Voll-Hybrid oder Plug-in-Hybrid arbeiten bei einem Elektrofahrzeug mit Range-Extender (Range Extended Electric Vehicle = REEV) zwei Motoren. Der Elektromotor übernimmt hierbei die Hauptantriebsquelle. Der kleine und schwache Verbrennungsmotor arbeitet hingegen nur als Notmotor, um die Batterie zu laden.

Neigt sich deren Ladung dem Ende zu, produziert der Verbrenner Energie für die E-Maschine. Derzeit gibt es mit dem BMW i3 und Fisker Karma nur zwei Modelle mit dieser Antriebsart. Die Reichweite hängt von der Größe des Kraftstofftanks ab. Im BMW i3 fasst er neun Liter Kraftstoff und die Reichweite liegt laut BMW bei bis zu 260 Kilometern.

Vorteil: vollwertiges Elektroauto mit Reichweitenverlängerung
Nachteil: Es gibt nur wenige Modelle und die sind teuer.

Wie funktioniert ein Wasserstoffauto?

Autos mit Brennstoffzelle fahren geräuscharm und emissionsfrei wie Elektrofahrzeuge. Statt Benzin tankt man flüssigen Wasserstoff. In einem chemischen Prozess treffen Wasser- und Sauerstoff an einer Elektrolytmembran aufeinander und reagieren zu Wasser. Die im Wasserstoff gespeicherte Energie wird bei dieser Reaktion als Strom freigegeben. Der Strom treibt dann entweder direkt den E-Motor an oder wird in einer Batterie gespeichert.

Je nach Tankgröße liegt die Reichweite mit einer Füllung bei bis 700 Kilometern und ist damit ähnlich groß wie bei einem Verbrenner. Allerdings verkaufen derzeit nur zwei Hersteller Wasserstoffautos: Hyundai den ix35 Fuel Cell und Toyota den Mirai. Außerdem ist die Frage nach der Infrastruktur zum Tanken von Wasserstoff bisher ungelöst.

Vorteil: saubere Verbrennung, hohe Reichweite
Nachteil: nur wenige Fahrzeuge erhältlich, sehr teuer, keine Tankinfrastruktur vorhanden

Wie funktioniert ein reines Elektroauto?

Ein Elektroauto (Battery Electric Vehicle = BEV) ist kein Hybridfahrzeug. Denn nur ein elektrischer Motor treibt das Fahrzeug an. Die Energie stammt aus einer Batterie, die aus mehreren Zellen besteht und in der Regel im Fahrzeugboden integriert ist. Über einen Stecker wird die Batterie geladen. Je nach Größe des Akkus und der Ladeleistung kann das ein paar Stunden dauern. Die Reichweite variiert ebenfalls und liegt je nach Fahrzeug bei bis zu 500 Kilometern. Bekannteste Elektromarke ist derzeit das amerikanische Unternehmen Tesla.

Vorteil: reines elektrisches Fahren möglich, dauernd lokal emissionsfreies Fahren
Nachteil: eingeschränkte Reichweite, teuer in der Anschaffung, lange Ladezeit

Autor: Fabian Hoberg

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Peter Toth

1 Jahr zuvor

Vor fast 15 Jahren hat GM den Volt entwickelt. PHEV mit bis zu 70 km Reichweite und Lademöglichkeit an fast allen Ladesäulen. Mit dem REV kommt man sogar auf 600 km Reichweite. Das bis anhin genialste Auto meiner Ansicht nach. Ich fahre ihn und fahre zu 99 % rein elektrisch.… Weiterlesen »

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Andreas

2 Jahre zuvor

50 km Reichweite für einen Vollhybrid???? )) Gesamt gesehen sogar ein niedriger technischer Aufwand. BG

PS: Stadt sind bis zu 80% elektrisches Fahren möglich…vllt. meint ihr das…?

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Paul

3 Jahre zuvor

Methan ist weit über 20 x schädlicher als CO2. Weil nun Methan aus den Permafrostböden hochkommt, wäre es doch sinnvoll dieses abzufangen und mit Autos mit Verbrennungsmotor in CO2 zu verwandeln. Man hat zwar das schädliche CO2 aber dafür weniger vom wesentlich schädlicheren Methan. So gesehen sind E-Autos Klimakiller.

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