Hybride Zukunft

Holt euch die Energie zurück So funktioniert die Rekuperation

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Rekuperation ist die Rückgewinnung von Energie beim Bremsen.

(Foto: imago/fStop Images)

Seitdem auch in Deutschland Hybrid- und Elektrofahrzeuge auf dem Vormarsch sind, ist der Begriff Rekuperation in aller Munde. Aber was ist das genau und wie funktioniert es bei den unterschiedlichen Antriebsvarianten?

Wer im Physik-Unterricht aufgepasst hat, der hat auch vom Energieerhaltungssatz gehört. Der besagt, vereinfacht, dass Energie nicht verloren gehen kann, sondern lediglich umgewandelt wird. Das gilt auch beim Bremsen: Die Bewegungsenergie des Fahrzeugs wird beim Bremsen für gewöhnlich durch die mit den Bremsscheiben und -zangen beziehungsweise -belägen erzeugte Reibung in Wärme umgewandelt. Das Ergebnis: Der Wagen steht und die Bremsen sind heiß.

Man kann das Auto aber auch abbremsen und die dabei freigesetzte Energie erneut nutzen. Das Stichwort heißt Rekuperation und ist mit zunehmender Verbreitung von Elektroautos und Plug-in-Hybriden längst kein Fremdwort mehr. Wer außer im Physik-Unterricht auch in der Latein-Stunde gut zugehört hat, der weiß, dass recuperatio für Wiedererlangung steht. Und genau darum geht's.

Statt die Bremsen zu erhitzen, kann man die Energie auch zurückgewinnen, also wiedererlangen. Elektroautos und Hybride sind dafür prädestiniert, weil sie ohnehin schon über einen E-Motor verfügen, der - salopp gesagt - andersrum betrieben zum Generator wird.

Statt also mit Strom den Elektromotor in Gang zu setzen und darüber die Räder anzutreiben, können auch die Räder den E-Motor bewegen und auf diese Weise Strom erzeugen. Strom, der wieder in die Batterie eingespeist wird, denn die ist bei den E-Autos zwangsläufig vorhanden. Dank der Rekuperation lassen sich bei einem Elektroauto einige Extra-Kilometer herauskitzeln.

Zudem macht die Technik, die es zur Rekuperation braucht, in einigen Fällen sogar die mechanische Bremse überflüssig. Bei vielen Stromern kann man nämlich die Rekuperationsstärke einstellen, einige verzögern auf Wunsch dann sogar bis zum Stillstand. Das Bremspedal muss man nur selten treten, man spricht deshalb auch vom One-Pedal-Driving: Lässt man das Gas- beziehungsweise Fahrpedal los, bremst das Auto wie von Geisterhand. Wichtig ist allerdings, dass Rekuperation nur dann funktioniert, wenn auch Speicherplatz in der Batterie vorhanden ist, der den erzeugten Strom aufnehmen kann. Ist der Akku voll, rollt auch ein E-Auto einfach aus, wenn man nicht auf die Bremse tritt.

Das ist auch der Grund, warum Rekuperation in herkömmlichen Verbrenner-Autos kaum eine Rolle spielt. Sie haben keinen Platz, um die Energie einzulagern und es fehlt am E-Motor, sprich einem entsprechend kräftigen Generator. Möglich wäre die Rekuperation in diesem Fall über die Lichtmaschine, die allerdings weit weniger leistungsstark ist und nur einen geringen Energieanteil zurückgewinnen kann. Als einer der ersten Autohersteller hat BMW diese Technik eingesetzt, um mit dem Strom das Bordnetz zu stützen und den Stromverbrauch von Radio, Navigationssystem und anderen Verbrauchern abzufedern und so den Kraftstoff-Verbrauch zu senken.

Mit zunehmender 48-Volt-Hybridisierung steigt aber auch das Rekuperations-Potenzial von Verbrennern: Größere Batterien halten Einzug und sowohl die Riemenstarter-Generatoren (RSG, im Grunde besonders starke Anlasser) als auch die integrierten Starter-Generatoren (ISG, ein kleiner E-Motor, der direkt an der Kurbelwelle angreift) können schon deutlich mehr Strom zurückgewinnen als die klassische Lichtmaschine.

Quelle: ntv.de, hpr

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