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Sparen abseits des Diesels Wie war das mit den Hybrid-Antrieben?

Hybrid ist nicht gleich Hybrid. Antrieb, Technik und Idee unterscheiden sich deutlich. Und die Förderung gibt es nur für eine Spielart.

Hybrid ist nicht gleich Hybrid. Antrieb, Technik und Idee unterscheiden sich deutlich. Und die Förderung gibt es nur für eine Spielart.

(Foto: dpa)

Nachdem der Diesel keine Lobby mehr hat, soll der Benziner mit elektrischer Unterstützung, dessen Rolle übernehmen. Art und Umfang der Hilfestellungen sind unterschiedlich. Auch Fahrfreude und Effizienz hängen nicht nur von der Fahrweise sondern auch vom Prinzip ab.

Ein Viertel aller neu zugelassenen Fahrzeuge in Deutschland waren im Februar 2021 Hybridfahrzeuge. In Summe sind das 52.407 Autos, darunter 21.879 Plug-in-Hybride. Das geht aus der Statistik des Kraftfahrt-Bundesamtes (KBA) hervor. Ob das an der neu entdeckten Umweltliebe liegt oder an den finanziellen Beigaben der Bundesregierung und der Hersteller, mag sich jeder selbst ausmalen.

Fasst man den Begriff weiter als das KBA, dürfte die Quote noch viel höher liegen. Denn kaum ein neuer Diesel oder Benziner kommt heute ohne elektrische Antriebs-Unterstützung aus. Wie sich die Konzepte unterscheiden und welchen Einfluss sie bei der Nutzung haben, soll hier kurz erklärt werden.

Der Vollhybrid

Spricht man umgangssprachlich vom "Hybrid", war lange Zeit der Vollhybrid gemeint. Der war und ist bis heute weltweit gesehen die bekannteste und am weitesten verbreitete Variante. Als "voll" gilt diese Spielart, weil sie das rein elektrische Fahren erlaubt; ein "milder" Hybrid könnte das nicht. Dort fungiert der E-Motor lediglich als Unterstützung beim Anfahren und Beschleunigen. Weil der Vollhybrid aber nur über eine relativ kleine Batterie verfügt, die zudem nicht per Kabel aufladbar ist, kommt er rein elektrisch nicht besonders weit. In der Regel sind es nur wenige Kilometer.

Der Toyota Prius ist wohl mit Abstand der bekannteste Vollhybrid.

Der Toyota Prius ist wohl mit Abstand der bekannteste Vollhybrid.

(Foto: Toyota)

Dafür ist er gerade deswegen deutlich günstiger als E-Autos oder Plug-in-Hybride. Vollhybride nach klassischem Zuschnitt finden sich aktuell nur bei asiatischen Herstellern, vor allem bei Toyota und deren Luxusmarke Lexus. Seit einiger Zeit sind aber auch Hyundai und die Tochtermarke Kia mit derartigen Modellen am Start. Den Betriebsmodus zwischen E-Antrieb und Verbrenner wählt die Elektronik der Vollhybride selbständig. So unterstützt der E-Motor beim Anfahren, bei geringen Geschwindigkeiten kann er den Vortrieb selbst übernehmen und auch bei kaltem Katalysator und bei der Nutzung zusätzlicher elektrischer Verbraucher wie Klimaanlage oder Heizung greift er helfend ein.

Da sich die Batterie eines Vollhybrid nicht an der Ladestation befüllen lässt, muss der Verbrenner diese Aufgabe übernehmen und die Kraft für den Generator liefern, während er gleichzeitig die Vorderräder antreibt. Dabei achtet die Elektronik immer auf einen maximalen Wirkungsgrad zwischen den beiden Antriebsarten. Das ist auch der Grund, warum Vollhybride etwas bräsig zu fahren sind. Sportfahrer haben hier keine Freude, der Antritt ist eher zögerlich, die Höchstgeschwindigkeit limitiert, auch der Verbrenner ist mit Blick auf den Verbrauch mit kleinem Hubraum und wenigen PS gesegnet.

Natürlich wird die Batterie auch durch die Rückgewinnung der Brems- und Rollenergie befüllt, das sogenannte Rekuperieren. Insgesamt spart die Konstruktion des Vollhybrid tatsächlich Sprit und ist besonders im Stadtverkehr eine günstige Alternative, weil keine zusätzlichen Stopps an Ladesäulen geplant werden müssen. Vor allem das Taxigewerbe hat den Vollhybrid frühzeitig für sich entdeckt und den Dieselfahrzeugen an die Seite gestellt.

Während Toyota seit vielen Jahren auf den Vollhybrid setzt, haben die deutschen Hersteller dem Diesel den Vorzug gegeben. Mittlerweile setzen sie beim Thema Hybrid vor allem auf die milde und die Plug-in-Varianten. Während die Plug-in-Hybride beim Kauf subventioniert werden, geht der Käufer eines Vollhybrids leer aus.

Der Mildhybrid

Hybridautos sind sparsam, aber auch ziemlich teuer - sowohl in der Anschaffung als auch in Wartung und Produktion. Denn das Hochspannungssystem an Bord macht Fertigung und Reparaturen schwierig. Günstiger und sicherer sind da die 48-Volt-Hybridsysteme, die zuletzt immer populärer wurden. Die Niederspannungstechnik macht Schutzmaßnahmen gegen Stromschläge unnötig, Batterie und der zum Hilfsmotor ausgebaute Startergenerator sind klein und entsprechend günstig in der Produktion. Hinzu kommt, dass an der Gesamtarchitektur des Wagens kaum etwas geändert werden muss.

Die neue Mercedes C-Klasse fährt bei den Verbrennern ausschließlich mit 48-Volt-Technologie.

Die neue Mercedes C-Klasse fährt bei den Verbrennern ausschließlich mit 48-Volt-Technologie.

(Foto: Mercedes)

Rein elektrisches Fahren ist aufgrund der eingeschränkten Leistungsfähigkeit allerdings nicht möglich, stattdessen unterstützt das Stromaggregat den Verbrenner beim Anfahren und Beschleunigen mit einem sogenannten Boost. Danach dient er als besonders effizienter Generator, um Bremskraft zurückzugewinnen. Eingesetzt wird diese Technik mittlerweile in allen Fahrzeugklassen. Noch günstiger ist die Mildhybridtechnik auf 12-Volt-Basis, die vor allem bei preiswerteren Fahrzeugen oder Antriebsvarianten zum Einsatz kommt. Die Unterstützungsleistung des Riemenstartergenerators fällt dabei deutlich geringer aus. Und auch das Rekuperieren klappt weniger gut. Ein paar Gramm CO2 für die Flottenbilanz bringt das trotzdem. Der Verbrauchsvorteil für den Kunden ist allerdings eher gering.

Dafür haben sportliche Fahrer mit den Mild-Hybriden und einer 48-Volt-Architektur ihren Spaß. Der Leistungsgewinn beim Beschleunigen ist deutlich spürbar und auch der Umstand, dass der Motor nach dem Lösen der Bremse bei einem Stopp an der Ampel sofort gestartet wird, sorgt für zügiges Anfahren. Rein rechnerisch ist mit der 48-Volt-Architektur eine Spritersparnis von bis zu zwölf Prozent möglich. Besonders effizient könnte die Verbindung mit einem Diesel sein. Das erfordert natürlich wie bei anderen Antriebsarten auch eine sehr zurückhaltende Fahrweise. Die Mild-Hybride sind von der Förderung der Bundesregierung für Elektrofahrzeuge ausgeschlossen, weil der überwiegende Vortrieb durch den Verbrenner geleistet wird.

Der Plug-in-Hybrid

Der gerne auch als PHEV (Plug-in-Hybrid Electric Vehicle) abgekürzte Antrieb ist je nach Perspektive ein Vollhybrid mit extern aufladbarer Batterie oder ein Elektroauto mit zusätzlichem Verbrennungsmotor. Weil der Gesetzgeber letztere Sichtweise vorzieht, wird der Kauf auf verschiedene Arten gefördert - nicht zuletzt durch die E-Autoprämie. Größter Vorteil des Konzepts ist die Kombination einer pendlertauglichen Elektro-Reichweite von inzwischen meist 50 Kilometern. Denn genau diese Reichweite hat die Regierung für förderungswürdig befunden. Der zusätzlich verbaute Verbrennungsmotor soll auf der Langdistanz vor dem Zwang zum Stromtanken bewahren.

Viele Hersteller haben, um den CO2-Ausstoß mit Blick auf die Gesamtverkäufe ihrer Fahrzeuge zu senken, den Anteil an Plug-in-Hybriden im Angebot deutlich erweitert.

Viele Hersteller haben, um den CO2-Ausstoß mit Blick auf die Gesamtverkäufe ihrer Fahrzeuge zu senken, den Anteil an Plug-in-Hybriden im Angebot deutlich erweitert.

(Foto: Audi)

Nachteil ist der höhere Verbrauch in beiden Antriebsmodi - auch, weil jeweils die andere Motor-Alternative mitgeschleppt werden muss. Besonders auffällig wird das bei den SUV. Ob ihrer Größe bieten sie ausreichend Platz für einen leistungsstarken Akku, der dem ohnehin nicht leichten Fahrzeug ein zusätzliches Gewicht auflädt. Unter Umständen bewegen sich diese SUV dann mit ihrem Gesamtgewicht an der Drei-Tonnen-Grenze. Wenn dieses Gewicht bei entsprechender Geschwindigkeit auf der Autobahn bewegt werden muss, steigt der Verbrauch trotz Energierückgewinnung durch eine inzwischen ausgefeilte Rekuperation exponentiell. Bedenkt man jetzt noch, dass aus den 50 Kilometern rein elektrischer Reichweite auf der Autobahn knapp 30 Kilometer werden, schwindet der Verbrauchsvorteil ins Nichts.

Auch das ist ein Grund, warum Plug-in-Hybride mit ihrer elektrischen Reichweite ausschließlich für Pendler empfehlenswert sind, die sowohl am Ausgangs- als auch am Endpunkt ihrer Reise an einer Ladestation andocken können, um den Akku immer auf Stand zu halten.

Noch etwas anderes ist beim Plug-in-Hybrid zu bedenken: Der doppelte Antrieb sorgt für recht hohe Preise, zumindest im Vergleich mit reinen Benzinern und Dieseln. Immer noch siedelt sich der Großteil des Angebots im gehobenen Dienstwagen- oder SUV-Segment an. Hier ersetzen sie die wesentlich effizienteren Dieselmodelle. Nicht nur, weil sie steuerliche Vorteile bieten, sondern auch, weil sie momentan durch die E-Autoprämie mit bis zu 6750 Euro bezuschusst werden. Der Plug-in-Hybrid ist übrigens die einzige hier vorgestellte Antriebsart, die in das Förderprogramm der Bundesregierung aufgenommen wurde.

Der serielle Hybrid (Range Extender)

Der Opel Ampera 1 war seiner Zeit mit Range Extender irgendwie voraus. Verkauft hat sich der serielle Hybrid jedenfalls nicht.

Der Opel Ampera 1 war seiner Zeit mit Range Extender irgendwie voraus. Verkauft hat sich der serielle Hybrid jedenfalls nicht.

(Foto: Opel)

Während bei den meisten Hybrid-Konzepten Verbrennungs- und Elektromotor parallel geschaltet sind, damit sie beide Antriebsarbeit verrichten können, sind sie beim seriellen Hybrid hintereinander montiert. Der Verbrennungsmotor wirkt in der Regel nicht auf die Räder, sondern treibt lediglich einen Generator an, der Strom für einen Elektromotor produziert.

Er wird also zu einem kleinen Elektrizitätswerk und kann in dieser Rolle gleichmäßiger und sparsamer arbeiten als ein Antriebsmotor. Gleichzeitig kann die teure Batterie relativ klein ausfallen. Auch der Fahrer profitiert: Weil der serielle Hybrid wie ein reines E-Auto fährt, bietet er den typischen Ampelstart-Boost und eine lineare Kraftentfaltung. Das Prinzip ähnelt dem des Range Extenders beim Elektroauto, allerdings gibt es nicht zwingend die Möglichkeit, den Akku auch direkt an der Steckdose zu laden. Allerdings muss angemerkt werden, dass sich die Idee des Range Extenders nicht wirklich durchgesetzt hat.

Quelle: ntv.de, hpr/sp-x

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