Ein Hybridauto fährt grundsätzlich mit zwei Antrieben. Theoretisch könnte es sich um sehr verschiedene Varianten des Antriebs handeln, doch gängig ist derzeit nur die Kombination von Kraftstoff- und Elektromotor. Es gibt verschiedene Arten von Hybridautos mit unterschiedlichen Leistungseigenschaften. Fachleute vermuten, dass sie sich eher als reine Elektroautos flächendeckend durchsetzen.
Grundsätzlich: Hybridauto erklärt?
Das Hybridauto, das wir heute kennen, kombiniert einen Kraftstoffmotor – vorwiegend einen Ottomotor (Benziner) – mit einem Elektromotor. Es soll die Vorstufe zu reinen Elektroautos sein, wobei sich in den Jahren ab 2010 herausgestellt hat, dass ein Hybridauto bei vertretbaren Kosten deutlich alltagstauglicher als ein reines Elektroauto ist. Daher könnte diese Vorstufe noch sehr lange erhalten bleiben. Es gibt vom Hybridauto zahllose Variationen, die trotz unterschiedlichster technischer Auslegung deutlich die Effizienz der Automobilität verbessern und den Verbrauch fossiler Brennstoffe entscheidend verringern. Auch steigert der zusätzliche Elektromotor die Leistung im niedrigeren Drehzahlbereichen. Die grundsätzliche Bauart beim Hybridauto ist die Koppelung des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor und einem Akkumulator, doch es sind auch technische Lösungen mit Brennstoffzellen und Superkondensatoren denkbar. In der Auslegung als Plug-in-Hybrid ist die Energiezufuhr vom elektrischen Stromnetz zum Hybridauto möglich.
Was ist ein Vollhybrid?
Der Vollbybrid ist eine von mehreren Auslegungsvarianten beim Hybridauto und die einzige, bei der die elektrische Leistung zum (längeren) autonomen Fahren ausreicht. Die anderen Varianten sind Mikro- und Mild-Hybride, bei denen der Elektromotor nur eine winzige bis mäßige Unterstützung leistet. Der Vollhybrid ist die technische Basis für das serielle Hybridauto, bei dem (im Gegensatz zum parallelen Hybridauto) die beiden Motoren nacheinander (in Serie) und vollkommen selbstständig genutzt werden können. Beim parallelen Hybrid unterstützt der Elektromotor nur den Verbrennungsmotor, der prinzipiell die ganze Zeit läuft.
Ein Vollhybrid hat folgende Merkmale:
- rein elektrisches Fahren möglich
- beim Mischhybrid gleichzeitig Boost-Funktion (paralleler Antrieb durch Elektro- und Verbrennungsmotor für eine beträchtliche Leistungssteigerung)
- Rekuperation (Rückgewinnung von Elektroenergie beim Bremsen)
- Start-Stopp-Funktion
Die gängigen Vollhybride können rund 60 bis 80 km rein elektrisch fahren. Das reicht zum Beispiel für den Stadtverkehr, wo es besonders auf die Verminderung von Emissionen ankommt. Eine Spezialvariante des Vollhybrids ist der Range-Extender (Reichweitenverlängerer). Dieser fährt sogar überwiegend mit elektrischer Energie und schaltet bei Bedarf den Verbrennungsmotor zu. Der BMW i3 ist so ein Fahrzeug, bei dem der Elektromotor mit 125 kW Leistung deutlich stärker ist als der Verbrennungsmotor mit 28 kW. Eigentlich soll es sich um ein Elektroauto handeln, doch falls der Fahrer nicht zum Nachladen kommt, kann er auch mit Kraftstoff fahren.
Hybridauto Vor- und Nachteile
Vorteile:
- Das Hybridauto fährt in der Stadt mit rund 25 % weniger Kraftstoff. Dementsprechend spart der Fahrer an Benzin- oder Dieselkosten, außerdem werden deutlich weniger CO₂ und Stickoxide emittiert. Das Hybridauto mit Rekuperation fährt in der Stadt sogar besonders sparsam, weil beim Bremsen oder Ausrollen immer der Elektromotor aufgeladen wird. Dasselbe gilt beim Fahren bergab.
- Ein Hybridauto ist sehr leise.
- Das Hybridauto wird nicht an der Stromladestation aufgeladen, wenn es sich nicht um einen Plug-in-Hybrid handelt. Die Aufladung geschieht per Rekuperation, was eine hohe Ausnutzung der Energie bedeutet. Bei klassischen Verbrennungsantrieben geht Bremsenergie hingegen vollkommen ungenutzt verloren.
Nachteile:
- Hybridautos sind teurer als Kraftfahrzeuge mit rein konventionellen Motoren (allerdings preiswerter als reine Elektroautos).
- Da im Auto zwei Motoren verbaut sind, ist es schwerer. Das macht einen Teil der Kraftstoffeinsparungen zunichte. Bemerkbar macht sich das auf einer langen Autobahnfahrt: Dort kann der Kraftstoffverbrauch unter Umständen über dem eines rein kraftstoffbetriebenen Fahrzeugs liegen.
- Der verbaute Kraftstofftank ist kleiner, was die Reichweite bei reinen Autobahnfahrten reduziert. Auch das Kofferraumvolumen ist kleiner wegen der Elektrobatterie.
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Hybridauto Funktion: verschiedene Varianten
Wie bereits angedeutet lassen sich Hybridautos nach ihrer Systemstruktur in verschiedene Klassen einteilen. Der serielle Hybrid verfügt über zwei Motoren, die nacheinander das Fahrzeug antreiben können. Der Verbrennungsmotor kann jedoch gesondert mit einem Generator gekoppelt sein, der beim Bremsen den Akku auflädt (Rekuperation). Die Serienschaltung der beiden Motoren ist nicht zwingend: Sie können auch parallel das Fahrzeug für eine sehr hohe Leistung antreiben (siehe oben). Wenn das möglich ist, handelt es sich um einen Mischhybrid. Der gleichzeitige Antrieb ist wiederum das Grundprinzip beim parallelen Hybridantrieb. Dadurch können beide Motoren schwächer ausgelegt werden, was Gewicht, Bauraum und Kosten spart. Gleichzeitig verbraucht dieses Hybridauto weniger Kraftstoff. Mildhybride sind in der Regel so ausgelegt. Eine weitere funktionale Unterteilung der Hybride ist die nach dem Anteil des elektrischen Leistungsantriebs. Dementsprechend gibt es Mikrohybride, bei denen praktisch nur eine Start-Stopp-Automatik und die Rekuperation existieren, der elektrische Motor dient im Prinzip nur zum Anfahren. Auch das ist vorteilhaft, weil beim Stand des Autos (auch sehr kurzfristig an der Ampel) der Verbrennungsmotor immer abgeschaltet wird. Der Mildhybrid leistet etwas mehr, der Vollhybrid fährt wie oben beschrieben auch rein elektrisch größere Strecken.
Förderung für das Hybridauto
Gefördert werden Plug-in-Hybride, wenn sie maximal 50 g/km CO₂ emittieren. Das BAfA fördert die Anschaffung mit 1.500 Euro, wenn der Automobilhersteller nochmals anteilig mindestens dieselbe Summe fördert, wobei der Netto-Listenpreis nicht über 60.000 Euro liegen darf.
Was ist der Unterschied zwischen einem Hybrid und einem Plug-in-Hybrid?
Der Plug-in-Hybrid erweitert die Hybrid-Technik. Das herkömmliche Hybridauto wird prinzipiell nicht an der Steckdose aufgeladen, weil die Aufladung des Elektromotors durch Rekuperation erfolgt. Beim Plug-in-Hybrid (Plug = Stecker) können die Fahrer hingegen an die Steckdose fahren und ihr Hybridauto dort aufladen, um noch viel länger rein elektrisch unterwegs zu sein. Plug-in-Hybride schaffen rein elektrisch um 40 bis maximal 80 Kilometer, sie können natürlich auch nur mit Kraftstoff fahren. Dann nutzen sie auch wieder das Prinzip der Rekuperation für die Aufladung der Batterie.