Hybrid-Antriebe – was ist das und warum?

„Hybrid“ steht für das Vermischen oder Kombinieren von Dingen. In der Landwirtschaft kennt man Hybrid-Pflanzen, die durch Kreuzung verschiedener Sorten entstehen. Ganz aktuell ist der Hybrid-Unterricht, eine Kombination von virtuellem und Präsenzunterricht.

Was versteht man unter einem Hybrid-Antrieb?

Ganz einfach gesagt ist es die Kombination eines Verbrennungsmotors mit einer Batterie und einem Elektromotor. Vorreiter für die Technologie war Toyota mit dem Prius, der 1997 auf den Markt kam. Durch die Hybridisierung ließen sich im Stadtverkehr etwa 30% Kraftstoff (und genau so viel an CO2-Emission) einsparen. Und weil das Bremsen primär vom Elektromotor übernommen wurde (Rückspeisen von Strom in die Batterie),  hielten die Bremsbeläge dreimal so lange wie bisher. Das machte den Prius weltweit zu einem der beliebtesten Fahrzeuge bei den Taxi-Unternehmen. In den ersten Jahren machte Toyota noch Verluste mit dem Verkauf des Prius (es gab keine Förderung). Bald wurde Toyota mit der Hybridtechnologie weltweit führend und hat heute – im Vergleich zu allen anderen Herstellern – enorme Vorteile bei den CO2 Emissionen seiner Fahrzeugflotte. Hybrid-Fahrzeuge (auch als Full-Hybrid bezeichnet) können nicht von außen geladen werden – die Batterie wird über den Verbrennungsmotor oder durch die Rückspeisung von Bremsenergie geladen.

Vor allem die deutsche Autoindustrie ließ vor 20 Jahren kein gutes Haar an der Hybrid-Technologie. Das Argument: Bei den hohen Geschwindigkeiten auf der Autobahn bringt das keine Vorteile. Ab etwa 2010 nahm der gesellschaftliche Druck zur Reduktion der CO2-Emission aber zu, und die Autoindustrie begann dann doch vermehrt Hybridlösungen anzubieten. Dabei handelte es sich allerdings oft um sogenannte „Mild-Hybride“. Dazu gehörte die Start-Stop-Technik, bei der der Motor im Stand automatisch abgeschaltet wird und beim leichten Antippen des Gaspedals wieder anspringt. Oder der Einbau eines kleinen Elektromotors in das Getriebe. Mit dem konnte man elektrisch etwas abbremsen und wieder beschleunigen (so etwas ist auch beim Stadtbus Citaro-Hybrid von Mercedes eingebaut). Diese Mild-Hybrid-Technologien beinhalten kein elektrisches Fahren und nur moderate Einsparungen bei den Emissionen.

Das große Thema im Zusammenhang mit der E-Mobilität sind die Plug-In Hybride (die zuvor genannt Hybride spielen für die E-Mobilität keine Rolle). Hier kann man die Batterie an der Steckdose (Plug-In) aufladen. Damit diese Fahrzeuge Förderung und andere aktuelle Privilegien des elektrischen Fahrens bekommen, muss die Batterie ausreichend groß sein, um längere Strecken elektrisch fahren zu können. Aktuell sind das 40 km, ab 2022 60 km. Plug-In Antriebe werden gerne als Übergangstechnologie (bis zur breiten Einführung der E-Mobilität) bezeichnet. Sie sind jedoch nur sinnvoll, wenn sie regelmäßig an der Steckdose geladen werden, um dann in der Stadt rein elektrisch zu  fahren und große Strecken dann weiterhin mit dem Benzin-Motor. Die aktuelle Kritik am Plug-In bezieht sich  vor allem auf die Vielfahrer mit einem Geschäftsfahrzeug: Sie nehmen die Steuervorteile mit, laden aber die Batterie selten an der Steckdose auf. Damit ist der tatsächliche Verbrauch im Vergleich zu den reinen Verbrennungsmotoren sogar noch höher, weil das zusätzliche Gewicht der Batterien das Fahrzeug schwerer macht.

Und zu guter letzt noch die Kategorie der Range-Extender. Hier geht es um die Verlängerung der Reichweite (Range Extender) von Batterie-Fahrzeugen. Bei der ersten Generation des BMW i3, der eine Reichweite von etwa 200 km hatte, konnte man über einen kleinen Motor mit Generator (optionale Ausstattung) die Batterie während der Fahrt nachladen. Durch die Optimierung der Batterie konnte die Reichweite inzwischen auf 350 km erhöht werden. Der Range-Extender wurde damit überflüssig und spielt heute beim PKW keine Rolle mehr.

Bei elektrischen Nutzfahrzeugen wird von manchen Herstellern inzwischen die Brennstoffzelle als Range-Extender für die Batterie-Antriebe eingesetzt (Beispiel Daimler Citaro). Damit kann die Batterie deutlich kleiner und trotzdem eine attraktive Reichweite erzielt werden.

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