Hybridantrieb – Doppelt fährt besser!

titelbild_toyota_prius_01Der Hybridantrieb ist die Verbindung von zwei unterschiedlichen Antrieben und zwei verschiedenen Energiespeichern in einem Fahrzeug. Hierbei werden der konventionelle Antrieb durch einen Verbrennungsmotor und ein Elektroantrieb kombiniert. Durch diese Kombination versucht man die Schwächen oben genannter Antriebstechniken entgegenzuwirken. Zum einen soll der Hybridantrieb die geringe Reichweite eines rein elektrischen Fahrzeuges steigern, zum anderen ist es möglich durch die Kombination mit einem Elektromotor die Emissionen und den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors zu senken. Grundsätzlich wird bei den Hybridantrieben zwischen den Seriellen und Parallelen unterschieden, wobei auch Mischformen beider Hybridtypen möglich sind.

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Toyota Prius – 3. Generation mit Misch-Hybrid-System

Der Toyota Prius ist das weltweit bekannteste Fahrzeug mit einem alternativen Antrieb. Im Jahr 2009 findet der Markteintritt der dritten Generation statt. Der Prius vereint den seriellen und parallelen Hybrid in einem Misch-Hybrid-System (siehe folgende Abbildung). Der Antrieb erfolgt durch den 60 kW starken Elektromotor und durch den 1,8-Liter Ottomotor mit 73 kW. Zusätzlich kann mittels des Verbrennungsmotors Strom produziert werden, der in der Nickel-Metallhybrid-Batterie gespeichert oder direkt zum elektrischen Antrieb genutzt wird.

Seriell-paralleles Hybridsystem im Toyota Prius

Beim Anfahren wird der Toyota Prius allein durch den Elektromotor angetrieben, die elektrische Energie stellt dabei die Batterie bereit. Auch bei niedrigen und mittleren Geschwindigkeiten (bis 45 km/h) wird der Prius rein elektrisch angetrieben, da in diesen Geschwindigkeitsbereichen wie auch beim Anfahren der Verbrennungsmotor nicht mit dem optimalen Wirkungsgrad arbeitet. Im normalen Fahrbetrieb treibt der Ottomotor den Prius an, wobei der Elektromotor unterstützend wirkt. Zudem kann die überschüssige Energie an die Batterie zum Aufladen abgegeben werden, die beim starken Beschleunigen oder elektrischen Fahren entladen wird. Beim Verzögern fließt die sonst ungenutzte Energie zurück in die Batterie (Rekuperation). Im Stillstand werden sowohl der Elektromotor als auch der Ottomotor automatisch ausgeschaltet. Durch dieses komplexe Energie- management wird laut Toyota ein Verbrauch von 3,9 Liter Benzinkraftstoff pro 100 Kilometer und 89 Gramm CO2-Emissionen pro Kilometer erreicht.

Opel Ampera – Serieller Hybrid mit Range Extender

Der Opel Ampera setzt auf einen seriellen Hybridantrieb. Der Antrieb findet rein elektrisch statt, wobei der Elektromotor 111 kW leistet und 370 Nm Drehmoment liefert. Die 16 kWh Lithium-Ionen-Batterie des Ampera erlaubt je nach Belastung etwa 60 Kilometer emissionsfreies Fahren. Ist die Batterie erschöpft, übernimmt der 1,4-Liter Ottomotor als Range Extender die Erzeugung der elektrischen Energie, sodass die Reichweite auf bis zu 500 Kilometer zunimmt. Zudem ist der Opel Ampera ein so genannter Plug-In-Hybrid, die Aufladung der Batterie ist zusätzlich über externe Stromquellen (hier auch durch ein 230 Volt Stromnetz) möglich. Laut Herstellerangaben kostet jeder mit dem Opel Ampera elektrisch gefahrener Kilometer 2 Cent, ein mit benzinangetriebenes Fahrzeug verursacht dabei Kosten von 9 Cent pro Kilometer (bei einem angenommenen Kraftstoffpreis von 1,16 Euro). Der Kraftstoffverbrauch des Ampera liegt auf den ersten 100 Kilometern bei 1,6 Liter Benzinkraftstoff, damit betragen die CO2-Emissionen nur 40 Gramm pro Kilometer. Der Opel Ampera ist ein Produkt des General Motors Konzerns und baugleich mit dem Chevrolet Volt. Der Markteintritt von Opel Ampera ist für das Jahr 2011 in Europa geplant. Der Chevrolet Volt wird zur gleichen Zeit dem Käufer zur Verfügung stehen.

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