Jeep Renegade / Compass 4xe 2020 Fahrbericht FCA

Hybridsysteme erklärt

Was bedeutet eigentlich... ?

Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs ist facettenreich: vom Mikrohybrid, der Verbrenner effizienter macht, bis zum Brennstoffzellenauto, das seinen Strom an Bord des Fahrzeugs selbst aus Wasserstoff erzeugt.

Mikrohybrid (μHEV)

Effizienz. Bei Mikrohybrid-Systemen spielt elektrisches Fahren keine Rolle, es geht einzig um die Effizienzsteigerung des Verbrenners. Bekannteste μHEV-Funktion ist die Stopp-Start-Automatik, die beim stehenden Fahrzeug den Motor ausschaltet und ihn automatisch wieder startet, wenn der Fahrer den Fuß von der Bremse nimmt. Zweiter Punkt ist das lastabhängige Laden der 12-Volt-Bordbatterie. Die Lichtmaschine erzeugt nur dann Strom, wenn das Fahrzeug verzögert, nicht dann, wenn es beschleunigt.

Mildhybrid (MHEV)

VW Golf 8, Fahrbericht
Volkswagen
VW Golf 1.5 eTSI

Boost. Beim Mildhybrid erhält der Verbrenner elektrische Unterstützung beim Antrieb. Dafür sorgt der Startergenerator, ein kleiner Elektromotor, der Anlasser und Lichtmaschine ersetzt. Als integrierter Startergenerator ist er zwischen Verbrenner und Getriebe an die Kurbelwelle angeflanscht, als Riemen-Startergenerator überträgt er die Antriebskraft zum Boosten über einen Riemen. Im einen wie im anderen Fall lässt sich der Verbrenner vor allem in Fahrzuständen entlasten, in denen er sehr ineffizient arbeiten würde. Für leistungsstarke Mildhybride reicht das normale 12-Volt- Bordnetz nicht aus, eine Reihe von Herstellern arbeitet mit 48-Volt-Systemen. Elektrisches Fahren ist mit MHEV nicht möglich, die Verbrauchsreduzierung liegt bei bis zu 15 Prozent.

Vollhybrid (HEV)

Toyota Auris Hybrid, Hybrid Synergy Drive
Toyota
Toyota Auris Hybrid

Zwei und mehr Motoren. Der Vollhybrid erlaubt elektrisches Fahren – wegen der kleinen Batterie (ein bis zwei Kilowattstunden) aber nur für wenige Kilometer. Verbrenner und Elektromotor arbeiten parallel. Die E-Maschine unterstützt beim Beschleunigen, treibt aber auch beim Anfahren, Rangieren oder bei wenig Last das Auto alleine an. Durch Rekuperation beim Bremsen lädt sich die Batterie wieder auf. Beim seriellen Vollhybrid, den etwa Honda einsetzt, wird das Fahrzeug fast ausschließlich von einem Elektromotor angetrieben. Der Verbrenner ist nur in bestimmten Fahrzuständen mit dem Getriebe gekoppelt, sonst treibt er überwiegend einen zweiten Elektromotor an, der als Generator die kleine Lithium-Ionen-Batterie permanent lädt.

Plug-in-Hybrid (PHEV)

Jeep Renegade 4xe Trallhawk, Exterieur
Jeep
Jeep Renegade 4xe Trailhawk

Mit Stecker. Beim Plug-in-Hybrid geht die Arbeitsteilung schon deutlich stärker Richtung Elektromaschine. Deshalb haben die Lithium-Ionen-Batterien deutlich mehr Speicherkapazität, meist zwischen 10 und 15 kWh. Damit sind elektrische Reichweiten von 50 Kilometern und mehr möglich. Allein durch Rekuperation lassen sich die Akkus nicht laden, deshalb gibt es die Möglichkeit, das Fahrzeug mit dem Stromnetz zu verbinden (Plug = Stecker). Mit dem Konzept, die Vorderachse vom Verbrennungsmotor antreiben zu lassen und den Elektromotor an die Hinterachse zu installieren, lässt sich Allradantrieb ohne Kardanwelle realisieren.

Batterieelektrisches Auto (BEV)

VW E-Up (2020)
Volkswagen
VW E-Up (2020)

Batteriepaket. Beim Elektroauto, korrekter beim BEV, ist die Verbrenner-Ära endgültig vorbei. Je nach Fahrzeuggröße und -klasse treiben ein, zwei oder drei Elektromotoren Vorder-, Hinter- oder beide Achsen an. Ihre Energie beziehen sie aus Batterien, die im Unterboden des Fahrzeugs verbaut sind und zwischen 20 und 100 Kilowattstunden Strom speichern können. Neben der reinen Speicherkapazität ist die Energieeffizienz des elektrischen Antriebs zweites Kriterium für die Reichweite, die mit einer Ladung erfahren werden kann. Als Faustregel bietet es sich an, mit 20 Kilowattstunden Verbrauch pro 100 Kilometer Fahrstrecke zu rechnen. Wie zügig man auf längeren Strecken unterwegs ist, definiert sich über die Ladeleistung. Je nach Modell können die Batterien mit 50 bis 270 kW beladen werden.

Brennstoffzellenauto (FCEV)

Honda Clarity Fuel Cell, Exterieur
Arturo Rivas
Honda Clarity Fuel Cell

Wasserstoff. Das Fuel Cell Electric Vehicle fährt mit Strom, der an Bord während der Fahrt erzeugt wird – in der Brennstoffzelle. Zwischenge- speichert wird der Strom in einer Lithium-Ionen-Batterie, die aber ähnlich klein ausfällt wie bei einem Vollhybrid. Energieträger für die Strom- erzeugung ist Wasserstoff, der in Hochdrucktanks im Fahrzeugboden gefüllt wird. Vorteil gegenüber einem Batterie-Stromer: Schon jetzt sind Reichweiten von deutlich über 500 Kilometern möglich. Nachteil: Es gibt in Deutschland nur 84 Wasserstofftankstellen, die in Betrieb sind, und so gut wie keine Fahrzeugmodelle im Angebot.

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