Hybridantrieb


Hybridantrieb im Automobilsektor Komponenten eines Hybridfahrzeugs Die verschiedenen Arten von Hybridfahrzeugen
Hybride sind zunächst generell Kombinationen aus zwei oder mehreren grundsätzlich unterschiedlichen Systemen mit dem Ziel, ein gemeinsames Ergebnis zu erreichen. In der Audiotechnik kennt man Hybride etwa bei Signalverstärkern, deren Vorstufe aus Röhrentechnik und der eigentlich leistungsverstärkende Teil – die so genannte „Endstufe“ – aus Transistoren aufgebaut wird. Nun hat eine solche Hybridschaltung in der HiFi-Technik weder einen energiesparenden noch sonderlich effizienten, sondern eher klanglichen Hintergrund.

Hybridantrieb im Automobilsektor

Im Automobilbereich versteht man unter Hybridantrieb die Verbindung eines herkömmlichen Motors – meistens Otto-, seltener Dieselmotoren – mit einem elektrischen Aggregat. Sinn ist es, das Kraftfahrzeug auf der Kurzstrecke oder im Stadtverkehr rein elektrisch zu bewegen (Motorfunktion) und etwa beim Abbremsen Energie zurückzugewinnen, die wiederum den Akku des Fahrzeuges auflädt (Generatorfunktion). Der Verbrennungsmotor tritt nur dann in Kraft, wenn hohe Leistung über eine längere Strecke benötigt wird (Autobahnfahrt, Überholvorgänge). Diese Arbeitsteilung sorgt für hohe Effizienz, einen vergleichsweise niedrigen Kraftstoffverbrauch und eine insgesamt positive Energie- und Umweltbilanz des entsprechend ausgerüsteten Fahrzeuges.

Komponenten eines Hybridfahrzeugs

Ein Hybridfahrzeug besteht antriebsseitig aus einem Elektro- und einem Verbrennungsmotor, einer Hochvolt-Batterie für den Elektroantrieb, dem so genannten „Inverter“(Spannungswandler), der die von der Hochvoltbatterie bereitgestellte Gleichspannung in eine vom Elektromotor benötigte Wechselspannung konvertiert und dem „regenerativen Bremssystem“. Hierbei dient der Generator als „elektrische Bremse“, der die ansonsten ausschließlich in Form von Wärme abgeführte Verzögerungsenergie als elektrische Energie speichert. Diese kann später wieder abgegeben werden. Regeneratives Bremsen erreicht bemerkenswerte Verzögerungswerte, die mit denen einer konventionellen Bremsanlage vergleichbar sind. Diese kommt allerdings erst dann zum Einsatz, wenn das Fahrzeug stark verzögert werden muss.

Die verschiedenen Arten von Hybridfahrzeugen

Von einem „milden“ Hybriden spricht man, wenn das elektrische Aggregat ausschließlich zur Unterstützung des Verbrennungsmotors dient – etwa um dessen Leistung kurzzeitig zu steigern –, ein alleiniger E-Betrieb aber nicht möglich ist. Als „Strong-Hybrid“ wird ein Konzept bezeichnet, das über kurze Strecken ausschließlich elektrisch fährt. Der Hybridpionier Toyota „Prius“ ist als „Strong-Hybrid“ ausgelegt. Ein „Plug-in-Hybrid“ kann auch über weitere Strecken rein elektrisch fahren. Eine weitere Antriebsart ist die Verwendung eines Ottomotors als reiner „Range Extender“, also „Reichweitenverlängerer“. Der Hauptantrieb des Fahrzeugs erfolgt in der Tat rein elektrisch, womit jede Fahrsituation (Stadt, Land, Autobahn) abgedeckt werden kann. Geht die Reichweite des E-Antriebs zur Neige, springt automatisch ein klein dimensionierter Verbrennungsmotor an, der den Akku des E-Antriebs wieder auflädt. Ist dessen Kapazität für den rein elektrischen Betrieb wieder groß genug, schaltet sich der Verbrenner wieder ab. Prominentester Vertreter hierzulande ist der Opel Ampera, der außerhalb Deutschlands auch als Chevrolet Volt verkauft wird und mit seinem Konzept die Vorurteile gegen reichweitenschwache Elektroantriebe widerlegt. Auch die BMW-Modelle i3 (optional) und i8 sind mit Range Extender ausgestattet, um die Reichweite zu erhöhen.