Hybrid

Eine Hybrid ist eine Elektrofahrzeug, das mehrere Antriebe vereint: einen Elektromotor und einen weiteren Energiewandler. Bei Hybridautos ist das in der Regel ein Verbrennermotor. Die Energie wird einerseits aus einem elektrischen Stromspeicher (Akku) und einem extern zugeführten Kraftstoff z. B. Benzin) bezogen.

Bei den Hybrid-Autos gibt es mehrere Varianten:

Plug-in-Hybrid

Ein Plug-in-Hybrid hat zwei vollwertige Motoren – einen Verbrennungsmotor und eine Hochvolt-E-Antrieb. Diese „doppelte Motorisierung“ sowie die größere Batterie treiben Kosten und Gewicht in die Höhe. Dafür ist rein elektrisches Fahren von realistisch um die 40 bis 60 km möglich. Die Batterie wird über einen separaten Ladeanschluss mit einer niedrigen Ladeleistung geladen.

Voll-Hybrid

Der Voll-Hybrid basiert auf demselben Prinzip: Das Fahrzeug tankt nur Verbrennungskraftstoff – aber ein Elektromotor rekuperiert beim Bremsen kinetische Energie und stellt diese später wieder zur Verfügung. Der Unterschied: Voll-Hybride operieren in der Regel auf Hochvolt-Basis und haben eine größere Batterie. Dadurch kann mehr gewonnene Energie gespeichert werden. Das ermöglicht auch kurze Strecken rein elektrisch zu fahren.

Mild-Hybrid

Beim Mild-Hybrid, kurz MHEV (mild hybrid electric vehicle), ist der Hauptantrieb der Verbrennungsmotor, der e-Motor dient hauptsächlich der Effizienzsteigerung: Bremsenergie wird durch Rekuperation zurückgewonnen, in einer kleinen 48V-Batterie gespeichert und für zusätzliches Drehmoment und die Versorgung des Bordnetzes genutzt. Rein elektrisches Fahren ist nicht möglich.

Serieller Hybrid

Ein serieller Hybridantrieb besteht aus einem Verbrennungsmotor, der einen Generator speist, damit dieser Strom erzeugt. Dieser erzeugte Strom versorgt eine Elektromaschine zum Antrieb der Räder. Somit wirkt nur eine Quelle unmittelbar auf das zu bewegenden Fahrzeugteil.

Paralleler Hybrid

Parallel-Hybride arbeiten, wie der Name schon verrät, gleichzeitig und erzielen so eine besonders hohe Leistung. Der Antrieb wird kombiniert, wobei der Verbrennungsmotor meist größer ist als der Elektromotor. Der Elektromotor dient bei vielen Modellen vorrangig zur Unterstützung, um Kraftstoff einzusparen.

Leistungsverzweigender Hybrid (Mischhybrid)

Mischhybride kombinieren den seriellen und den parallelen Hybridantrieb (oft variabel) während der Fahrt entsprechend den Fahrzuständen. Je nach Betriebsart und Fahrzustand kann entweder der Verbrennungsmotor mit dem Generator nur den elektrischen Energiespeicher (Hybridbatterie) laden und den Elektromotor antreiben (serieller Hybridantrieb) oder mechanisch mit den Antriebswellen gekoppelt sein (paralleler Hybridantrieb). Bei diesem kombinierten Hybridantrieb wird lediglich mittels einer (automatisch betätigten) Kupplung zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet.

Vorteile Hybride

Geringerer Kraftstoffverbrauch: Durch die Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor verbrauchen Hybridfahrzeuge weniger Kraftstoff als konventionelle Fahrzeuge mit reinen Verbrennungsmotoren. Allerdings macht sich das nur im Stadtverkehr, wo viel im Stop-and-Go-Modus gefahren wird, bemerkbar, wo der Elektromotor besonders zum Einsatz kommt.
Weniger Emissionen: Hybridfahrzeuge stoßen in der Regel weniger CO₂ und andere Schadstoffe aus als herkömmliche Verbrenner-Fahrzeuge, insbesondere in städtischen Gebieten. Im rein-elektrischen Modus entstehen gar keine Abgase.
Regeneratives Bremsen: Die Batterie wird durch regeneratives Bremsen aufgeladen. Das bedeutet, dass Energie, die normalerweise beim Bremsen verloren geht, zurückgewonnen und gespeichert wird, um den Elektromotor anzutreiben.
Längere Reichweite: Da sowohl ein Benzin-/Dieselmotor als auch ein Elektromotor verwendet werden, haben Hybridfahrzeuge eine größere Reichweite als reine Elektrofahrzeuge. Sie können längere Strecken zurücklegen, ohne aufgeladen werden zu müssen, was auf langen Fahrten praktisch ist.
Weniger Abhängigkeit von Ladestationen: Im Gegensatz zu reinen Elektroautos sind Hybridfahrzeuge nicht vollständig auf Ladestationen angewiesen. Wenn der Akku leer ist, übernimmt der Verbrennungsmotor, sodass das Fahrzeug weiterfahren kann.

Nachteile Hybride

Höhere Anschaffungskosten: Hybridfahrzeuge sind in der Regel teurer als vergleichbare Fahrzeuge mit reinem Verbrennungsmotor. Die Technologie hinter der Kombination von Elektro- und Verbrennungsmotor sowie die zusätzlichen Komponenten wie Batterien treiben die Kosten in die Höhe.
Komplexere Wartung: Da Hybridfahrzeuge sowohl einen Verbrennungs- als auch einen Elektromotor haben, ist die Technik komplexer. Das kann zu höheren Wartungskosten führen, da mehr Teile gewartet oder repariert werden müssen.
Begrenzte elektrische Reichweite: Die meisten Hybridfahrzeuge haben eine relativ kleine Batterie, die nur kurze Strecken rein elektrisch fahren kann, oft weniger als 50 Kilometer. Das bedeutet, dass der Verbrennungsmotor bei längeren Fahrten häufiger eingesetzt wird.
Gewicht und Platzbedarf: Durch die zusätzlichen Komponenten (Batterie, Elektromotor) sind Hybridfahrzeuge schwerer als herkömmliche Fahrzeuge. Das zusätzliche Gewicht kann den Kraftstoffverbrauch auf Autobahnfahrten erhöhen und den Platz im Innenraum oder Kofferraum verringern.
Geringere Effizienz auf langen Strecken: Während Hybridfahrzeuge im Stadtverkehr sehr effizient sind, ist ihr Vorteil auf Autobahnen oder bei langen Strecken geringer. Der Verbrennungsmotor übernimmt auf solchen Strecken häufiger, was den Kraftstoffverbrauch erhöhen kann.
Höhere Verbrauchskosten als beim reinen Elektroauto: Strom ist wesentlich günstiger als die flüssigen Kraftstoffe anderer Antriebe. Daher ist ein Hybrid größtenteils auch auf teure Kraftstoffe angewiesen, was die Unterhaltskosten verteuert.