E-Mobilität: Antriebstechniken / 4 Das Hybridfahrzeug

Hybride Fahrzeuge gibt es in mehreren Abstufungen, vom Mild-Hybrid bis zum Voll-Hybrid. Sie unterscheiden sich vor allem dadurch, wie der elektrische und der Verbrennungsmotor zusammenarbeiten. Auch Reichweiten und Verbrauchswerte sind sehr unterschiedlich.

Das Mild-Hybrid-Fahrzeug

Bei einem Pkw mit Mild-Hybrid-Antrieb unterstützt ein Elektromotor den Verbrennungsmotor. Ein rein elektrisches Fahren ist hier nicht möglich. Das Auto speichert primär beim Rollen und Bremsen Strom – in einer vergleichsweise kleinen Batterie. Sie wird in aller Regel nur als Unterstützung für den Ottomotor zugeschaltet, z. B. um zu starten, zu beschleunigen oder zu überholen. Die Batterie arbeitet jedoch praktisch nie allein; sie muss auch nicht an einer Ladesäule geladen werden.

Das Plug-in-Hybrid-Fahrzeug

Plug-in-Hybrid-Autos (Plug-in-Hybrid Electric Vehicle – PHEV) verfügen über einen Hybridantrieb, dessen Akku sowohl über den Verbrennungsmotor als auch über einen Stecker an der Ladestation geladen werden kann. Fahrzeuge dieser Art hatten 2023 einen Marktanteil bei den Neuzulassungen von knapp 13,7 %. Im Februar 2024 lag der Marktanteil der Hybrid-Fahrzeuge bei den Neuzulassungen bei 31,1 %, der Anteil der Plug-in-Hybride fiel, auch wegen der weggefallenen Förderung, auf 6,7 %.

PHEV verfügen über eine größere Batterie, was rein elektrische Reichweiten von 30 bis 50 km möglich macht, sind aber zugleich häufig mit immens leistungsstarken Verbrennungsmotoren und Getrieben bestückt, sodass sie wegen des zusätzlichen Gewichts sehr große, leistungsstarke Akkus benötigen. Ihr größter Vorteil ist ihre Reichweite. Die Kombination aus Elektro- und Verbrennungsmotor ergibt eine Reichweite von meist 600 km. Plug-in-Hybride lohnen sich daher vor allem für Vielfahrer und wenn sie ihre elektrische Reichweite möglichst oft nutzen können.

Das Voll-Hybrid-Fahrzeug

Als Vollhybrid bezeichnet man ein Hybridfahrzeug, das mit jedem der beiden Antriebsarten fahren kann. Allerdings lässt sich die Batterie nicht extern über ein Ladekabel aufladen. Lediglich die aus der Bewegung des Verbrennungsmotors und aus der Rekuperation gewonnene Energie steht für den Elektromotor bereit. Sie bleiben von herkömmlichem Kraftstoff abhängig.

Das von verschiedenen Herstellern entwickelte Two-Mode-Hybridsystem (Dual-Mode-Hybridsystem) ist eine besondere Kombination von Verbrennungs- und Elektromotor, Automatikgetriebe und Steuerelektronik. Das System arbeitet wie ein stufenloses Getriebe. Der erste Modus wird für niedrige Geschwindigkeiten und hohe Lasten verwendet. Dabei ist neben dem kombinierten Betrieb (elektrisch-verbrennungsmotorisch) auch ein rein batteriebetriebenes Fahren möglich – man kann also über kurze Strecken, etwa 2 bis 5 km, rein elektrisch fahren. So kann im dichten Stadtverkehr ausschließlich der Elektromotor genutzt werden. Der zweite Modus wird für Überlandfahrten verwendet. Hier wird die Übersetzung kontinuierlich variiert und dazu der volle Durchtrieb des Verbrennungsmotors ermöglicht. Zusätzlich bietet das System Gänge mit festem Übersetzungsverhältnis, die zusätzlich einen parallelen Hybrid-Betrieb erlauben, um Verbrauch und Leistung zu optimieren.