Titelbild Hybridauto Hybridantrieb

Hybridautos: Was ist eigentlich ein Hybridantrieb?

Wenn die Rede von der zukünftigen Mobilität und alternativen Antrieben ist, dann hört man oft den Begriff Hybrid. Aber was ist ein Hybrid beziehungsweise ein Hybridauto genau? Wie unterscheiden sich ein serieller und ein paralleler Hybridantrieb? Was sind die Vorteile eines Plug-In-Hybriden und welche Funktion erfüllt ein Range Extender?

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Alles rund um das Hybridauto

  • Unterscheidung von seriellen und parallelen Hybridantrieb
  • Unterscheidung von Mikrohybrid, Mildhybrid und Vollhybrid
  • Erklärung von Plug-In-Hybrid, Range Extender und Rekuperation
  • Liste von Hybridautos und Plug-In-Hybridautos (Neuwagen 2017)

Begriffserklärung Hybrid

Im Allgemeinen spricht man von einem Hybrid beziehungsweise einem Hybridantrieb bei der Kombination von mehreren unterschiedlichen Antriebsarten in einem Fahrzeug. Grundsätzlich vereint ein Hybridauto mindestens einen Elektromotor mit einem Verbrennungsmotor unter dem Blechkleid. Die offizielle Bezeichnung für solch ein Auto lautet Hybridelektrofahrzeug, auf Englisch hybrid electric vehicle mit der Abkürzung HEV.

BMW i3 und i8 Plug-In-Hybridautos Hybridantrieb
BMW i-Familie: Serieller Hybrid im BMW i3 mit Range Extender und paralleler Hybrid im BMW i8 (Quelle: BMW)

Unterschied zwischen seriellen und parallelen Hybridantrieb

Zwischen einem seriell und einem parallel angeordneten Hybridantrieb wird nach der Struktur beziehungsweise nach der Art, wie der konventionelle Antrieb durch einen Benzin- oder einen Dieselmotor mit dem einen oder mehreren Elektromotoren kombiniert ist, unterschieden.

Bei dem seriellen Hybridantrieb werden die Räder allein von dem Elektromotor angetrieben. Der Verbrennungsmotor hat dabei keine mechanische Verbindung zu der Antriebsachse. So dient der konventionelle Motor in der Kombination mit einem Generator dazu, die elektrische Energie für den elektrischen Motor bereitzustellen und gegebenenfalls zusätzlich die Akkus aufzuladen.

Serieller Hybrid Hybridantrieb Aufbau Funktion
Serieller Hybrid: Aufbau und Funktion eines seriellen Hybridantriebs (© GreenGear.de)

Oft spricht man von einem seriellen Hybridauto auch als Elektroauto mit Range Extender (REX, englisch für Reichweitenverlängerer), da der tatsächliche Antrieb rein elektrisch stattfindet und der Verbrennungsmotor bei einem niedrigen Ladestand der Batterie zum indirekten Vortrieb und dem Laden benutzt werden kann, um die Reichweite so zu verlängern. Ein gutes Beispiel für einen seriellen Hybrid ist der BWM i3 mit einem Range Extender, der als Sonderausstattung mitbestellt werden kann.

Bei einem parallelen Hybridantrieb haben der Verbrennungsmotor und der Elektromotor eine mechanische Verbindung zu den Rädern. Der Antrieb kann also allein durch den elektrischen Motor oder allein durch den Benzin- beziehungsweise den Dieselmotor und auch gleichzeitig durch beide stattfinden. Die Leistung und die Drehmomente der beiden Antriebe addieren sich hierbei.

Paralleler Hybrid Hybridantrieb Aufbau Funktion
Paralleler Hybrid: Aufbau und Funktion eines parallelen Hybridantriebs (© GreenGear.de)

Die Kombination von dem seriellen und dem parallelen Hybridantrieb wird als Mischhybrid, auch leistungsverzweigter Hybrid, bezeichnet. Bei dieser Hybridart dient der Verbrennungsmotor sowohl dem Antrieb als auch mithilfe eines Generators zum Laden der Batterie. Die beiden Motoren sind mit den Rädern verbunden und können einzeln oder gemeinsam auf den Antriebsstrang wirken. Die meisten Hybridfahrzeuge sind als Mischhybride konzipiert, ein gutes Beispiel für dieses Hybridsystem ist der Toyota Prius.

Mischhybrid Mischhybridantrieb Aufbau Funktion
Mischhybrid: Aufbau und Funktion eines Mischhybridantriebs (© GreenGear.de)

Unterscheid zwischen Mikrohybrid, Mildhybrid und Vollhybrid

Der parallele Hybrid kann zusätzlich nach dem Anteil der Leistung durch den elektrischen Antrieb an der Gesamtleistung in drei Stufen eingeteilt werden. Die Übergänge sind jedoch fließend und die Leistungsstufen dienen lediglich der Orientierung.

Der Mikrohybrid ist besser unter dem Begriff Start-Stopp-Automatik bekannt. In einem Mikrohybridauto findet sich kein zusätzlicher Elektromotor für den Antrieb, vielmehr ist der Startergenerator mit bis zu 6 kW stärker ausgelegt und dient im Wesentlichen dazu, den Verbrennungsmotor zu starten. Die elektrische Energie wird durch eine gewöhnliche Starterbatterie bereitgestellt und kann durch die Nutzung der Bremsenergie rückgewonnen werden, was Rekuperation heißt.

Bei einem Mildhybrid wirkt der zusätzliche Elektromotor unterstützend zum Verbrennungsmotor, um besonders in Teillastbereichen wie beim Anfahren und Beschleunigen für höhere Effizienz des Gesamtantriebs zu sorgen. Der Elektromotor in einem Mildhybridauto bringt eine Leistung zwischen 6 kW und 20 kW, die mit der Leistung des Verbrennungsmotors zu der Systemleistung addiert wird. Die Batterie ist meist größer dimensioniert und Funktionen wie Start-Stopp-Automatik sowie Rekuperation sind verfügbar. Der rein elektrische Antrieb ist bei einem Mildhybrid, wie auch bei einem Mikrohybrid, nicht möglich.

In einem Vollhybrid unterstützt der Elektromotor nicht nur den Verbrennungsmotor in drehmomentschwachen Leistungsbereichen, sondern kann auch alleine das Fahrzeug antreiben. Mit einer Leistung von mehr als 40 kW ist ein rein elektrischer Antrieb möglich. Die Reichweite und die Höchstgeschwindigkeit im elektrischen Betrieb wird von der Kapazität der Batterie und den Einstellungen des Automobilherstellers bestimmt. Ein Vollhybridantrieb stellt die höchste Stufe der Komplexität bei der Kombination von einem konventionellen Verbrennungsmotor und einem Elektromotor dar.

Toyota Prius Hybridautos Paralleler Hybridantrieb
Toyota Prius: Das wohl bekannteste Hybridauto wird bereits in 4. Generation gebaut (Quelle: Toyota)

Unterscheid zwischen Hybrid und Plug-In-Hybrid

Bei einem Plug-In-Hybriden (englisch plug-in hybrid electic vehicle, PHEV) kann die Batterie zusätzlich durch eine externe Stromquelle aufgeladen werden und nicht wie bei einem Hybridauto lediglich durch den Verbrennungsmotor mithilfe eines Generators oder durch die Rückgewinnung der Bremsenergie (Rekuperation). So können auch längere Strecken rein elektrisch zurückgelegt und der Akkumulator im Stand geladen werden.

Ein Plug-In-Hybrid besitzt meist eine größere Traktionsbatterie und ist eine Mischform zwischen einem Hybrid- sowie einem Elektroauto. Der Verbrennungsmotor und der Elektromotor können im Aufbau als serieller Hybrid (BMW i3 mit Range Extender) oder als paralleler beziehungsweise Mischhybrid (GTE Modelle von Volkswagen) miteinander kombiniert werden.

Volkswagen VW Golf GTE Plug-In-Hybridauto
Hybride von Volkswagen: Die Plug-In-Hybrid Modelle von VW sind am GTE Logo zu erkennen (Quelle: VW)

Fazit: Vorteile und Nachteile von Hybriden und Plug-In-Hybriden

Der Vorteil von Autos mit einem Hybridantrieb ist die oft bessere Effizienz, so weisen die Hybridautos besonders in der Stadt, wo ein häufiges Anfahren und Beschleunigen erforderlich ist, einen niedrigeren Kraftstoffverbrauch und geringere Schadstoffemissionen vor. Zudem kann durch die sogenannte Rekuperation die sonst beim Bremsen verlorengegangene Energie als elektrischer Strom zurückgewonnen werden.

Die Vollhybridautos erlauben zudem das rein elektrische Fahren, was lokale Emissionsfreiheit und weniger Lärmerzeugung bedeutet. Bei den Plug-In-Hybridautos kann die Batterie zusätzlich extern aufgeladen werden, wodurch die Plug-In-Hybride bei kurzen Strecken quasi zu Elektroautos werden, für längere Wege aber durch den vorhandenen Verbrennungsmotor ohne die Reichweiteneinschränkung bewegt werden können.

Die Nachteile von Hybridautos ergeben sich aus dem Einsatz zweier Antriebe. Erstens bedeuten mehrere Motoren und eine größere Batterie in einem Fahrzeug höhere Kosten bei der Anschaffung und gegebenenfalls auch bei der Wartung. Zweitens führt die aufwendigere Technik der zwei Antriebe möglicherweise auch zu häufigeren Ausfällen und komplizierteren Reparaturen. Zudem kann sich das höhere Gewicht durch mehrere Motoren und einen leistungsstärkeren Akkumulator negativ auf den Kraftstoffverbrauch sowie auf die Emissionen in bestimmten Fahrsituationen auswirken.

Aktuelle Marktübersichten von Hybridautos und Plug-In-Hybridautos

Liste von Neuwagen mit Hybridantrieb und Plug-In-Hybridantrieb

Kompakte Übersicht aller Hybride und Plug-In-Hybride auf dem deutschen Markt mit dem Stand Oktober 2017

Hybridauto-Modell Hybridart Preis in Euro
Audi A3 Sportback e-tron 1.4 TFSI S tronic Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 37.900
Audi Q7 e-tron 3.0 TDI quattro S tronic Plug-In-Hybrid (PHEV) Diesel-Elektro 82.300
BMW 225xe iPerformance Active Tourer Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 39.150
BMW 330e iPerformance Limousine Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 45.650
BMW 530e iPerformance Limousine Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 53.600
BMW 740e iPerformance Limousine Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 96.600
BMW 740Le iPerformance Limousine Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 102.000
BMW 740Le xDrive iPerformance Limousine Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 105.400
BMW i3 (94 Ah mit Range Extender) Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 42.150
BMW i3s (94 Ah mit Range Extender) Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 45.750
BMW i8 Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 134.000
BMW X5 xDrive40e iPerformance Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 71.600
Ford Mondeo Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 36.100
Hyundai IONIQ Plug-in-Hybrid Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 29.900
Hyundai IONIQ Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 23.900
Infiniti Q50S Hybrid AWD AT Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 56.250
Infiniti Q70 Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 59.450
Infinity Q50S Hybrid AT Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 53.250
Kia Niro Plug-in Hybrid Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 32.350
Kia Optima Plug-in Hybrid Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 40.490
Kia Optima Sportswagon Plug-in Hybrid Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 41.940
Kia Niro Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 24.990
Lexus CT 200h Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 26.950
Lexus GS 300h Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 47.100
Lexus GS 450h Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 56.100
Lexus IS 300h Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 38.500
Lexus LC 500h Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 99.200
Lexus LS 600h Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 112.000
Lexus LS 600h L Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 132.800
Lexus NX 300h FWD Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 39.800
Lexus NX 300h E-FOUR Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 41.500
Lexus RC 300h Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 47.300
Lexus RX 450h E-FOUR Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 58.900
Mercedes-Benz C 350 e Limousine Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 51.051
Mercedes-Benz C 350 e T-Modell Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 52.717
Mercedes-Benz E 350 e Limousine Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 59.441
Mercedes-Benz GLC 350 e 4MATIC Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 53.110
Mercedes-Benz GLC Coupe 350 e 4MATIC Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 58.227
Mercedes-Benz GLE 500 e 4MATIC Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 74.553
Mercedes-Benz C 300 h Limousine Hybrid (HEV) Diesel-Elektro 47.338
Mercedes-Benz C 300 h T-Modell Hybrid (HEV) Diesel-Elektro 49.004
MINI Countryman Cooper S E ALL4 Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 36.500
Mitsubishi Plug-in Hybrid Outlander Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 39.990
Peugeot 508 RXH HYbrid4 Hybrid (HEV) Diesel-Elektro 45.100
Porsche Cayenne S E-Hybrid Platinum Edition Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 91.250
Porsche Panamera 4 E-Hybrid Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 109.219
Porsche Panamera 4 E-Hybrid Executive Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 116.716
Porsche Panamera 4 E-Hybrid Sport Turismo Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 112.075
Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 185.736
Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid Executive Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 199.183
Porsche Panamera Turbo S E-Hybrid Sport Turismo Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 188.592
Toyota Prius Plug-in Hybrid Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 37.550
Toyota Auris Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 23.490
Toyota Auris Touring Sports Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 24.690
Toyota C-HR Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 27.390
Toyota Prius Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 28.150
Toyota Prius+ Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 31.500
Toyota RAV4 Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 33.340
Toyota RAV4 Hybrid E-FOUR Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 36.340
Toyota Yaris Hybrid Hybrid (HEV) Benzin-Elektro 17.990
Volvo S90 T8 Twin Engine AWD Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 69.240
Volvo V60 D6 Twin Engine AWD Plug-In-Hybrid (PHEV) Diesel-Elektro 57.250
Volvo V90 T8 Twin Engine AWD Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 72.800
Volvo XC60 T8 Twin Engine AWD Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 67.000
Volvo XC90 T8 Twin Engine AWD Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 74.650
VW Golf GTE Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 36.900
VW Passat GTE Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 44.250
VW Passat Variant GTE Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro 45.250
Hybridauto-Modell Hybridart Preis in Euro

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