Alternative Antriebstechniken - HybridFahrzeuge

Alternative AntrTechniken HybridFz - BildModul 1

Umweltschonend und günstig

Hybrid-Fahrzeuge


Die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten hinsichtlich der Hybridantriebstechnik stehen seit den Energiekrisen in den 70er Jahren in der Diskussion. Angesichts der derzeitigen Debatte über eine drohende Klimaerwärmung sind sie aktueller denn je.

Der Wunsch, ein Kraftstoff bzw. Erdöl sparendes Fahrzeug auf den Markt zu bringen, soll durch die Kombination von Verbrennungsmotor und Elektromotor verwirklicht werden. Diese so genannten Hybridfahrzeuge werden von mindestens zwei Energieumwandlern und zwei Energiespeichersystemen angetrieben.

Die Energie dafür bezieht das Automobil aus einem Betriebskraftstofftank und einer Speichereinrichtung, die sich ebenfalls im Fahrzeug befinden.

 

Funktion

Je nach Bedarf wird der elektrische Motor zugeschaltet, um den Verbrennungsmotor zu unterstützen. Der Elektromotor hat auch die Funktion, die Batterie während der Fahrt aufzuladen und den Benzin- oder Dieselmotor anzulassen. In der Antriebsbatterie wird überschüssige Energie gespeichert, die zum Beispiel beim gleichmäßigen Fahren auf Strecken ohne Steigung entsteht. Diese gespeicherte Energie wird im Bedarfsfall wiederverwendet oder zum Antrieb des elektrischen Motors genutzt.

In einer Standposition, wie es zum Beispiel im Stau oder beim Warten an einer roten Ampel der Fall ist, schaltet sich der Verbrennungsmotor automatisch ab. Dies geschieht auch beim Abbremsen. Sollte die Batterie aufgrund einer langen Stauphase vorzeitig entladen sein, so kann auf den Verbrennungsantrieb umgeschaltet.

Funktionsweisen

Boosten
Beschleunigung durch positive Antriebsmomente von Verbrennungsmaschine und Elektromotor, wobei dieser von dem elektrischen Energiespeicher versorgt wird.

Elektrisch fahren
Durch Antrieb des Elektromotors kann das Fahrzeug emissionslos und fast lautlos fahren. Die Energie wird wiederum aus dem Energiespeicher bezogen.

Generatorbetrieb
Betrieb des Verbrennungsmotors mit einem hohen Drehmoment, das einen Teil für den Antrieb des Fahrzeugs abgibt und den anderen Teil dem Elektromotor zuführt. Dieser funktioniert als Generator und wandelt das hohe Drehmoment in elektrische Energie um, so dass sie im Energiespeicher gespeichert oder aber dem Bordnetz zur Verfügung gestellt werden kann.

Rekuperation
Umwandlung der Bremsenergie in elektrische Energie, die dem Energiespeicher zugeführt wird.

Segeln
Verbrennungsmaschine und Elektromotor sind nicht aktiv, d. h. der Antriebs-strang wird ohne aktiven Antrieb betrieben.

Stop & Start
Wenn der Fahrer anhalten möchte wird der Verbrennungsmotor abgeschaltet und beim Anfahren wieder automatisch gestartet.


 

Vor- und Nachteile

Durch Kombination von Elektromotor und Verbrennungsmotor lassen sich deren Vorteile steigern und beider Nachteile reduzieren:


Vorteile


+  Leistungssteigerung im niedrigen Drehzahlbereich
+  Reduzierung des fossilen Kraftstoffverbrauchs (bis zu 15 %)
+  hohe Reichweite
+  Rückgewinnung der Bremsenergie
+  Nutzung regenerativer Energiequellen
+  emissionsfreier Betrieb beim Elektroantrieb
+  gewohnte Leistung im Verbrennungsantrieb
+  keine Aufladung an stationären Quellen nötig, da Antriebsbatterie automatisch
    durch Elektromotor geladen wird


Nachteile

-  höheres Leergewicht aufgrund der schweren zusätzlichen Batterien
-  wesentlich aufwendigere Motorkonstruktion und Komplexität = Störanfälligkeit
-  hohe Anschaffungskosten
-  hohe Reparatur- und Ersatzteilkosten

Fazit

Wenn Sie umweltbewusstes Fahren schätzen und eher im Stadtverkehr unterwegs sind, das häufiges Bremsen und Wiederanfahren erfordert, dann können Sie mit einem Hybridfahrzeug nicht nur zum Klimaschutz beitragen, sondern auch erheblich an Kraftstoff und Geld sparen.

Aktuelle Studien besagen, dass bis 2010 voraussichtlich alle größeren Automobil-hersteller Hybridmodelle anbieten werden. Der Anteil an Hybridfahrzeugen in Europa würde dann ca. drei Prozent betragen.

Eines ist sicher:
Um Abgasgrenzwerte einzuhalten und den steigenden Benzinverbrauch zu mindern, wird die Hybridtechnologie eine wichtige Rolle spielen.
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