So funktioniert die Kraft der zwei Herzen
Schon seit Ende der 90er-Jahre fahren Autos mit Hybridantrieb. Die mobilen Zwitter sind Verbrenner und Stromer zugleich.
Bei manchen Promis, Reichen und Schönen stand Ende der 1990er in Los Angeles der Prius hoch im Kurs. Mit ihm hat Toyota den Hybridantrieb aus Benzin- und Elektromotor etabliert. 25 Jahre später hat sich die Technik in die verschiedensten Richtungen weiterentwickelt. Aber wie funktioniert sie? Und wie unterscheiden sich die Konzepte?
Der sogenannte Mild-Hybrid ist die jüngste, aber bereits am weitesten verbreitete Hybrid-Technologie bis hinab in die Kompaktklasse. Er setzt laut Audi-Sprecher Udo Rügheimer auf einen elektrischen Startergenerator, der anstelle der Lichtmaschine installiert wird und dem Benziner oder Diesel zur Seite steht. In der Regel gespeist aus einem Bordnetz mit auf 48 Volt erhöhter Spannung leistet dieser E-Motor zum Beispiel bei Mercedes 15 kW/20 PS und geht mit bis zu 200 Newtonmetern zu Werke. Das reicht zwar nicht zum elektrischen Fahren, hat aber sonst viele Vorteile, erläutert Rügheimer: Die E-Maschine hilft unter anderem beim Anfahren, sie kann beim Bremsen mehr Bewegungsenergie umwandeln und in einem zusätzlichen Akku speichern. Im Alltag spare man so bis zu 0,8 Liter auf 100 Kilometer.
Der klassische Hybridantrieb, wie man ihn seit dem Prius kennt, hat laut Toyota einen deutlich stärkeren E-Motor und eine größere Batterie. So können konventionelle Hybrid-Modelle auf kurzen Strecken und bei moderaten Geschwindigkeiten rein elektrisch fahren. Geladen wird der Akku mit der Bewegungsenergie beim Bremsen: Statt sie an den Bremsscheiben in Wärme zu wandeln, wird der E-Motor zum Generator umgepolt und gewinnt zumindest Teile davon zurück. Sie können für den nächsten elektrischen Fahrtabschnitt genutzt werden.
Beim Plug-in-Hybrid wird der E-Motor stärker, die Batterie größer und zum Aufladen gibt es einen Steckdosen-Anschluss, erläutert Hans-Georg Marmit von der Sachverständigen-Organisation KÜS. „Das ist wie ein Elektroauto mit Netz und doppeltem Boden“, sagt er. „Man kann Teilstrecken auch mit Autobahngeschwindigkeit stromern und braucht den Verbrenner nur bei Vollgas oder auf der Langstrecke.“
Bei Reichweiten von teilweise mehr als 50 Kilometern und Geschwindigkeiten bis zu 130 Kilometer pro Stunde kommen zum Beispiel die meisten Berufspendler rein elektrisch durch den Tag. Die Technik bietet einen weiteren Vorteil: Wenn der E-Motor nicht wie zumeist im Automatikgetriebe integriert, sondern als separates Modul an der Hinterachse montiert wird, fahren auch Fronttriebler auf allen Vieren.
So kommt zum Beispiel der Mini Countryman als Plugin-Hybrid zum Allradantrieb. Jeep geht noch weiter: „Die Technik funktioniert so gut, dass wir den mechanischen Allradantrieb kurzerhand aus dem Programm genommen haben“, sagt Sprecher Markus Hauf in Bezug auf die sogenannten 4xe-Modelle von Compass und Renegade. Vom Staat bezuschusst und dank einer günstigen Berechnungsformel für den Verbrauch sind die Plug-ins zugleich ein probates Mittel für die Hersteller. Sie können mit ihnen ihren CO2-Fußabdruck schmälern. Die Technologie ist mittlerweile bis in die Kompaktklasse hinein weit verbreitet. So gibt es zum Beispiel auch Autos wie VW Golf, Skoda Octavia oder Kia XCeed mit Stromanschluss. Wenn die neue
Mercedes S-Klasse im Frühjahr auch als Plug-in-Hybrid an den Start geht, soll sie laut Mercedes auf eine elektrische Reichweite von über 100 Kilometern kommen. Sportwagen wie der McLaren Artura setzen ebenfalls auf die Technik mit Stecker.
Zwar galten die Hybridantriebe den Experten meist nur als Zwischenschritt und Brückentechnologie zum Elektroantrieb,
und selbst dem Boom der Plug-in-Technologie droht ein Ende, wenn Batterien einmal billiger oder die Fördermittel gestrichen werden. Doch mit umgekehrten Vorzeichen könnten sich die Doppelherz-Modelle womöglich noch länger halten. Denn wo bislang die meiste Arbeit für den Antrieb noch immer beim Verbrenner lag, hat BMW beim i3 den Spieß eine Zeit lang umgedreht.
Dort wurde bis vor ein paar Jahren ein Benziner an Bord als sogenannter Range Extender angeboten. Der hatte zwar keine mechanische Verbindung zu den Rädern, erzeugte aber über einen Generator so viel Strom, dass sich die Akkus langsamer leerten. So musste der i3 seltener an die Steckdose, erläutern die Entwickler. Firmen wie Mazda wollen das Konzept in ähnlicher Weise bald wieder aufleben lassen. So soll für den künftigen MX30 der Wankelmotor wiederbelebt werden.