Hybridautos und Elektroautos werden immer häufiger von Fahrern gewählt, die einerseits ihren negativen Einfluss auf die natürliche Umwelt reduzieren und andererseits einfach nur an Kraftstoff sparen möchten. Trotz der wachsenden Beliebtheit der Hybridautos, sind sich viele Menschen weiterhin nicht bewusst, wie diese Art von Autos funktioniert. Machen Sie sich deshalb mit unserem komplexen Ratgeber, welcher Hybridautos betrifft, bekannt!
In diesem Artikel erfahren Sie:
- Welche Arten von Hybridautos wir unterscheiden,
- Wie Hybridautos verschiedener Arten funktionieren,
- Wie ein Hybridauto aufgebaut ist und wie es geladen wird.
Was ist ein Hybridauto?
Ein Hybridauto ist ein Fahrzeug, das zwei verschiedene Antriebsquellen verwendet – einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor. Das Ziel der Einführung eines solchen Systems ist die Nivellierung der Nachteile des konventionellen Motors, der sich durch einen geringen thermischen Wirkungsgrad charakterisiert. Er verursacht, dass nur ein geringer Prozentsatz des verbrauchten Kraftstoffs für den Antrieb der Fahrzeugkomponenten ausgenutzt wird. Sogar mehr als 50% des Benzins kann als Energieverlust angesehen werden.
Der Elektromotor ist frei von solchen Nachteilen. Dies ist eine eindeutig ökonomischere und umweltfreundlichere Lösung als der Verbrennungsmotor. Leider haben die voll und ganz „grünen“ Fahrzeuge weiterhin ihre Beschränkungen, weshalb noch ein wenig Zeit vergehen wird, bevor sie zu unserem Alltag werden. Bis dahin füllen Hybridautos diese Lücke.
Arten von Hybridautos
Die Funktionsweise des Hybridantriebs ist von seinem Typen abhängig. Es gibt drei grundlegende Arten auf dem Markt:
● Micro-Hybrid – dies ist ein Fahrzeug, das den Elektromotor ausschließlich beim Starten des Verbrennungsmotors verwendet. Auf diese Weise werden die Lichtmaschine und der Anlasser ersetzt. Dadurch übernimmt die Elektroeinheit noch eine wichtige Funktion – während der Fahrt fungiert sie als Stromgenerator, welcher beim Bremsen Energie zurückgewinnt. Dieser wird wiederum in dem Akku gespeichert, welcher im Moment des Starts die Kurbelwelle dreht, was zu einem geringeren Widerstand und damit einem geringeren Kraftstoffverbrauch führt.
● Mild-Hybrid – funktioniert ähnlich wie ein Mikro-Hybrid, zeichnet sich jedoch durch einen etwas fortgeschritteneren Charakter aus. Das Funktionieren des Elektromotors beschränkt sich in diesem Fall auf die Energierückgewinnung beim Bremsen und Verlangsamen, aber auch auf die Unterstützung des Verbrennungsmotors beim Beschleunigen. Der konventionelle Motor wird auf diese Weise in Situationen, in denen er am meisten Kraftstoff verbraucht, erheblich entlastet.
● Full-Hybrid – auf diese Fahrzeuggruppe bezieht sich der Begriff Hybridauto am häufigsten. Der Elektromotor kann hier nicht nur Energie zurückgewinnen und den Verbrennungsmotor unterstützen, sondern das Auto alleine auch antreiben.
Wie funktioniert ein Hybridauto?
Hybridautos können in mehreren Varianten vorkommen, die sich in der Verbindung des Verbrennungsmotors mit dem Elektromotor unterscheiden. Die Hauptklassifizierung umfasst:
● Serielle Hybride,
● Parallele Hybride,
● Mischhybride (seriell-parallele).
Schauen wir uns alle der Reihe nach an und beantworten die Frage, was die Unterschiede in ihrem Aufbau sind.
Serieller Hybrid
In den Fahrzeugen dieser Art ist der Verbrennungsmotor nicht mit den Rädern der angetriebenen Achse verbunden. Dies bedeutet, dass sich seine Rolle auf die Erzeugung von Strom beschränkt, der von der elektrischen Einheit verwendet wird. Diese setzt das Fahrzeug tatsächlich in Bewegung. Theoretisch verwenden serielle Hybride zwei Motoren, aber für den direkten Antrieb ist nur einer verantwortlich – der Elektromotor.
Ein Vorteil dieser Lösung besteht darin, dass der Benzinmotor die ganze Zeit unter optimalen Bedingungen arbeitet, also unter geringer Belastung und im entsprechenden Drehzahlbereich. Dies führt selbstverständlich zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch. Außerdem muss der Akku des Fahrzeugs nicht am Stromnetz geladen werden, da der unerlässliche Strom vom Verbrennungsmotor erzeugt wird. Dieser startet, wenn die in den Akkus angesammelte Energie auf ein bestimmtes Niveau sinkt.
Paralleler Hybrid
In den parallelen Hybriden werden die Achsen von einem Verbrennungsmotor angetrieben. Der Elektromotor hingegen erfüllt eine unterstützende Funktion. In dieser Kategorie finden Sie sowohl Modelle mit einer als auch zwei Kupplungen.
Das Einkupplungssystem zeichnet sich durch eine dauerhafte Verbindung des Elektromotors mit dem Verbrennungsmotor aus. Diese Lösung erlaubt keine unabhängige Verwendung. Manche Fahrzeuge dieses Typs können im Elektromodus arbeiten, jedoch nur bei niedrigen Geschwindigkeiten – zum Beispiel beim Anfahren oder der Fahrt im Stau.
Das Doppelkupplungssystem bedeutet das Fehlen einer dauerhaften Verbindung zwischen den beiden Motoren. Sie sind durch eine Kupplung getrennt, wodurch jeder Antrieb unabhängig genutzt werden kann. In diesem Fall ermöglicht der Elektromotor eine Fahrt mit höheren Geschwindigkeiten als bei der Bewegung der Kurbelwelle allein.
Bemerkenswert ist auch das System der getrennten Achsen. In solchen Hybriden tritt keine Verbindung zwischen den Motoren auf. Jeder von ihnen treibt eine separate Achse an – zum Beispiel der Verbrennungsmotor die vordere und der Elektromotor die hintere Achse. Wenn beide gleichzeitig arbeiten, profitiert der Fahrer von einem Allradantrieb mit breitem Leistungsbereich. Ein System dieser Art kann jedoch nicht die Lichtmaschine und den Anlasser ersetzen.
Mischhybrid: Seriell-Paralleler
Wie man sich leicht vorstellen kann, kombiniert das Mischsystem die Eigenschaften eines seriellen und parallelen Antriebs. Es verwendet einen Benzinmotor und zwei elektrische Motoren, und die Leistung des ersten wird in mechanische und elektrische unterteilt. Die Räder können durch die Energie des Verbrennungsmotors, aber auch des Elektromotors angetrieben werden. Eine solche Lösung führt zu einer hohen Effizienz des Systems bei gleichzeitiger Beibehaltung einer relativ einfachen und zuverlässigen Konstruktion.
Wie ist ein Hybridauto aufgebaut?
Das Schlüsselelement eines Autos mit Hybridantrieb ist das Planetengetriebe, welches Verbrennungsmotor, Generator und Elektroeinheit verbindet. Es summiert die Drehmomente und teilt die Wellendrehzahl des konventionellen Motors zwischen Räder und Generator auf. Aus diesem Grund kann davon ausgegangen werden, dass dieses Element die Funktion eines elektronisch gesteuerten Getriebes übernimmt.
In einem Fahrzeug mit Hybridantrieb soll der Elektromotor vor allem den Verbrennungsmotor in den anspruchsvollsten Momenten, also beim Anfahren und Beschleunigen, unterstützen. Selbstverständlich erlauben es die Vollhybriden auch gewisse Distanzen zurückzulegen, ohne den Verbrennungsmotor zu starten.
Das effiziente Bremsenergie-Rückgewinnungssystems bewirkt, dass das Hybridauto theoretisch kein Laden an einer externen Quelle erfordert. Die im Elektromodus zurückgelegte Distanz kostet deshalb nichts und fließt gleichzeitig auf eine erhebliche Reduktion des durchschnittlichen Kraftstoffverbrauchs ein. Jeder Hybridtyp kann jedoch in einer Plug-in-Variante vorkommen, die eine Traktionsbatterie mit einer viel größeren Kapazität haben. Dies garantiert dem Fahrzeug eine Reichweite von 20-50 Kilometer mit elektrischem Antrieb allein.
Wie wird das Hybridauto geladen?
Das Fahrzeug mit Hybridantrieb kann auf dieselbe Weise wie ein Elektroauto geladen werden. Zur Verfügung stehen folgende Optionen:
● Steckdose in der Garage – um diese Möglichkeit zu nutzen, benötigen Sie ein spezielles Ladegerät, das gewöhnlich im Set mit dem Auto enthalten ist. Das Laden des Fahrzeugs auf diese Weise dauert etwas länger, aber aufgrund der geringen Kapazität werden die Batterien der Plug-in-Hybride relativ schnell geladen.
● Wallbox – dies ist ein Gerät, welches es erlaubt, das Laden eines Plug-in-Hybridautos zu Hause bedeutsam zu beschleunigen. Es kann direkt an die Elektroinstallation angeschlossen und beispielsweise an der Garagenwand montiert werden. Es scheint, dass bei Hybriden mit geringer Kapazität eine solche Annehmlichkeit nicht unerlässlich wäre, aber wenn Sie in Zukunft den Kauf eines Elektroautos in Erwägung ziehen, könnten Sie sich schon jetzt für die Wallbox interessieren. (In diesem Artikel haben wir mehr zum Thema der Funktionsweise einer Wallbox geschrieben)
● Öffentliche Ladestation – also eine Möglichkeit für das schnelle Laden von Plug-in-Hybriden im öffentlichen Raum. Die Gebühren für die Nutzung einer solchen Station werden selbstverständlich höher sein als die Kosten für die elektrische Energie zu Hause. Es sollte jedoch beachtet werden, dass diese Fahrzeugtypen gewöhnlich zu kleine Akkus haben, um mit Gleichstrom (DC) geladen zu werden. Vergessen Sie also eher die Schnellladestationen und beschränken Sie sich auf die Stationen mit Wechselstrom (AC).
Lohnt es sich in Hybridautos zu investieren?
Da Sie ja schon wissen, wie ein Hybridauto funktioniert, ist es an der Zeit zu überlegen, ob dies eine Investition ist, die sich lohnt. Hierfür kann es mit einer Alternative in Form eines Autos mit konventionellem Antrieb und einem reinen Elektroantrieb verglichen werden.
Das Hybridauto ermöglicht es zweifellos den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, was es zu einer ökonomischen Lösung macht und es gleichzeitig umweltfreundlicher ist als ein herkömmliches Auto, welches nur einen Verbrennungsmotor verwendet. Andererseits wird sich das Elektroauto als die ökologischste Wahl erweisen, da es überhaupt keine Abgase erzeugt und ausschließlich „grüne“ Energie verwendet. Angenommen, dass Sie den Strom beispielsweise aus Photovoltaik-Modulen beziehen, schaden Sie der Umwelt beim Autofahren überhaupt nicht.
Es muss jedoch zugegeben werden, dass sich die Elektromobilität weiterhin in einem relativ frühen Entwicklungsstadium befindet, weshalb es vielen Menschen schwerfällt, sich schon jetzt für ein Elektroauto zu entscheiden. Für einige werden sich die Reichweite und die kleine Anzahl der Schnellladestationen an der Straße als problematisch erweisen. Für andere wird der Preis für einen Elektriker ein Hindernis darstellen. Fahrzeuge dieser Art sind nämlich weiterhin recht teuer.
Wenn wir all diese Aspekte in Erwägung ziehen, scheint das Hybridauto eine sehr attraktive Lösung zu sein. Es kombiniert die Innovation von Elektroautos mit der Funktionalität, die für einen traditionellen Verbrennungsmotor charakteristisch ist. Einerseits ist dies eine ökonomische und ökologische Wahl, andererseits eine rein praktische. Diese Lösung kann für Sie die perfekte Brücke zwischen Ihrem bisherigen Benzinfahrzeug und einem Elektriker sein, in den Sie in Zukunft investieren werden.
Bei der Investition in Elektromobilität sollten Sie beachten, dass Sie viel Zubehör, das für Elektroautos und Hybride unerlässlich ist, im Sortiment unseres Onlineshops finden können!
