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 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: 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: 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: 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: 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.

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

HerstellerModellHybridartPreis in Euro
HerstellerModellHybridartPreis in Euro
AudiA3 Sportback e-tron 1.4 TFSI S tronicPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro37.900
AudiQ7 e-tron 3.0 TDI quattro S tronicPlug-In-Hybrid (PHEV) Diesel-Elektro82.300
BMW225xe iPerformance Active TourerPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro39.150
BMW330e iPerformance LimousinePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro45.650
BMW530e iPerformance LimousinePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro53.600
BMW740e iPerformance LimousinePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro96.600
BMW740Le iPerformance LimousinePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro102.000
BMW740Le xDrive iPerformance LimousinePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro105.400
BMWi3 (94 Ah mit Range Extender)Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro42.150
BMWi3s (94 Ah mit Range Extender)Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro45.750
BMWi8Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro134.000
BMWX5 xDrive40e iPerformancePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro71.600
FordMondeo HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro36.100
HyundaiIONIQ Plug-in-HybridPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro29.900
HyundaiIONIQ HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro23.900
InfinitiQ50S Hybrid AWD ATHybrid (HEV) Benzin-Elektro56.250
InfinitiQ70 HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro59.450
InfinityQ50S Hybrid ATHybrid (HEV) Benzin-Elektro53.250
KiaNiro Plug-in HybridPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro32.350
KiaOptima Plug-in HybridPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro40.490
KiaOptima Sportswagon Plug-in HybridPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro41.940
KiaNiro HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro24.990
LexusCT 200hHybrid (HEV) Benzin-Elektro26.950
LexusGS 300hHybrid (HEV) Benzin-Elektro47.100
LexusGS 450hHybrid (HEV) Benzin-Elektro56.100
LexusIS 300hHybrid (HEV) Benzin-Elektro38.500
LexusLC 500hHybrid (HEV) Benzin-Elektro99.200
LexusLS 600hHybrid (HEV) Benzin-Elektro112.000
LexusLS 600h LHybrid (HEV) Benzin-Elektro132.800
LexusNX 300h FWDHybrid (HEV) Benzin-Elektro39.800
LexusNX 300h E-FOURHybrid (HEV) Benzin-Elektro41.500
LexusRC 300hHybrid (HEV) Benzin-Elektro47.300
LexusRX 450h E-FOURHybrid (HEV) Benzin-Elektro58.900
Mercedes-BenzC 350 e LimousinePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro51.051
Mercedes-BenzC 350 e T-ModellPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro52.717
Mercedes-BenzE 350 e LimousinePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro59.441
Mercedes-BenzGLC 350 e 4MATICPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro53.110
Mercedes-BenzGLC Coupe 350 e 4MATICPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro58.227
Mercedes-BenzGLE 500 e 4MATICPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro74.553
Mercedes-BenzC 300 h LimousineHybrid (HEV) Diesel-Elektro47.338
Mercedes-BenzC 300 h T-ModellHybrid (HEV) Diesel-Elektro49.004
MINICountryman Cooper S E ALL4Plug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro36.500
MitsubishiPlug-in Hybrid OutlanderPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro39.990
Peugeot508 RXH HYbrid4Hybrid (HEV) Diesel-Elektro45.100
PorscheCayenne S E-Hybrid Platinum EditionPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro91.250
PorschePanamera 4 E-HybridPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro109.219
PorschePanamera 4 E-Hybrid ExecutivePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro116.716
PorschePanamera 4 E-Hybrid Sport TurismoPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro112.075
PorschePanamera Turbo S E-HybridPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro185.736
PorschePanamera Turbo S E-Hybrid ExecutivePlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro199.183
PorschePanamera Turbo S E-Hybrid Sport TurismoPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro188.592
ToyotaPrius Plug-in HybridPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro37.550
ToyotaAuris HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro23.490
ToyotaAuris Touring Sports HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro24.690
ToyotaC-HR HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro27.390
ToyotaPriusHybrid (HEV) Benzin-Elektro28.150
ToyotaPrius+Hybrid (HEV) Benzin-Elektro31.500
ToyotaRAV4 HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro33.340
ToyotaRAV4 Hybrid E-FOURHybrid (HEV) Benzin-Elektro36.340
ToyotaYaris HybridHybrid (HEV) Benzin-Elektro17.990
VolvoS90 T8 Twin Engine AWDPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro69.240
VolvoV60 D6 Twin Engine AWDPlug-In-Hybrid (PHEV) Diesel-Elektro57.250
VolvoV90 T8 Twin Engine AWDPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro72.800
VolvoXC60 T8 Twin Engine AWDPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro67.000
VolvoXC90 T8 Twin Engine AWDPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro74.650
VWGolf GTEPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro36.900
VWPassat GTEPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro44.250
VWPassat Variant GTEPlug-In-Hybrid (PHEV) Benzin-Elektro45.250

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