| |
|
Der Hybridmotor: Funktionsweise
Hybrid-Technologie für KFZ - Wie funktioniert
ein Hybridmotor?
Die Benzinpreise steigen, der Klimawandel
ist in aller Munde - die Zeit scheint reif
für umweltfreundlichere, sparsamere
Autos. Elektromotoren, die keinerlei schädliche
Stoffe ausstoßen, bieten allerdings
nur geringe Beschleunigungsmöglichkeiten
auf recht kurzer Strecke, bevor sie wieder
aufgeladen werden müssen. Sie sind
daher für Vielfahrer, die schnell große
Strecken zurücklegen wollen oder müssen,
ungeeignet. Mit einem Auto mit herkömmlichem
Verbrennungsmotor (Otto- oder Dieselmotor)
kommt man zwar schnell voran, je nach Tankgröße
und Verbrauch auch einige hundert Kilometer
weit pro Tankfüllung.
|
|
Aber: Verbrennungsmotoren haben
einen relaiv schlewchten Wirkungsgrad, d.h. sie
nutzen nur einen Bruchteil der Energie, um das
Automobil anzutreiben. Das meiste verpufft ungenutzt.
Die Wahl heißt also "geringe
Reichweite" oder "schädliche
Emissionen". Die meisten Menschen
entscheiden sich nach wie vor für den herkömmlichen
Verbrennungsmotor, wenn auch immer mehr dabei
ein schlechtes Gewissen gegenüber der Umwelt
haben.
Hybrid, die Lösung?
Doch nun gibt es die Hybridtechnologie. Hybrid
bedeutet "von zweierlei Herkunft". Ein
Auto mit Hybridantrieb bietet genau das: zwei
unterschiedliche Antriebssysteme, einen Verbrennungs-
und einen Elektromotor. Die Idee dahinter ist
einfach. Wir bewegen uns in einem Automobil nicht
immer mit derselben Geschwindigkeit fort. Kein
Mensch startet morgens aus der Garage, beschleunigt
sofort auf Hochgeschwindigkeit und bleibt bei
diesem Tempo, bis er an seinem Zielort angekommen
ist. Vielmehr gibt es genügend Gelegenheiten,
in denen ein Auto nicht besonders schnell fahren
muss: Im Stadtverkehr, im Stau, beim Einparken.
Und genau diese Überlegung macht sich der
Hybridantrieb zunutze. Ein Auto mit Hybridantrieb
verfügt über einen Verbrennungsmotor,
einen Elektromotor, ein Steuersystem
sowie einen Generator.
Das Steuersystem regelt, wann welcher Antrieb
zum Zuge kommt. Beim Anfahren reicht der Elektromotor
aus, ebenfalls bei langsamen Stadtfahrten oder
in Stop-and-Go-Situationen. Im Stadtverkehr kommt
also hauptsächlich der Elektromotor zum Einsatz.
Das hat zwei Vorteile: Das Auto bewegt sich emissionsfrei
und fast lautlos vorwärts. Dadurch wird nicht
nur der Schadstoffausstoß, sondern auch
die Lärmbelästigung in der Stadt reduziert.
Außerdem spart der Fahrer sehr viel Kraftstoff,
denn gerade Stadtfahrten, in denen Anfahren und
Abbremsen häufig wechseln, treiben den Kraftstoffverbrauch
in die Höhe.
Durch den Elektromotor im Hybridantrieb kann man
bis zur Hälfte der Kraftstoffkosten sparen.
Auf längeren Strecken, bei denen ein gleichmäßiges
Fahren möglich ist, also zum Beispiel bei Autobahnfahrten,
kommt der Verbrennungsmotor zum Einsatz. Das Umschalten
von einer auf die andere Energiequelle erledigt
das Steuersystem selbständig, vom Fahrer unbemerkt.
Doch wie war das mit dem Elektromotor?
Die Batterien haben nur eine geringe Reichweite,
bevor sie wieder aufgeladen werden müssen?
Auch für dieses Problem hat der Hybridantrieb
eine clevere Lösung. Denn es gibt auch Fahrsituationen,
in denen überhaupt kein Antrieb notwendig ist.
Im Gegenteil, es kommt sogar zu einer negativen
Energiebilanz. Die Rede ist vom Abbremsen und Fahrten
auf Strecken mit Gefälle. Die Energie, die
ein Automobil in diesen Situationen aufwendet, geht
bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor-Antrieb
verloren. Bei einem Hybridantrieb wird sie genutzt,
um die Batterien für den Elektromotor wieder
aufzuladen. Mit jedem Bremsvorgang gibt man seinem
Elektromotor so wieder einen "Energiekick".
Die Energiebilanz ist also bei einem Auto mit Hybridantrieb
wesentlich besser als bei einem Auto mit herkömmlichem
Verbrennungsmotor.
Und noch ein Vorteil: Die beiden
Energieformen können abwechselnd, aber auch
gleichzeitig genutzt werden. Eine gleichzeitige
Nutzung von Verbrennungs- und Elektromotor ist dann
sinnvoll, wenn plötzlich kraftvoll beschleunigt
werden soll, zum Beispiel bei Überholvorgängen.
Dann gibt die Energie aus den Batterien des Elektromotors
zusätzlich "Schub". Der Vorteil:
Der Schub kommt aus dem umweltfreundlichen Elektromotor,
die Emissionen und der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors
werden reduziert. Die Batterien des Elektromotors
müssen nie aufgeladen werden. Sie laden sich
durch den Energieüberschuss beim Fahren selbst
auf.
Im Vergleich zu herkömmlichen Autos mit Otto-
oder Dieselmotor kann ein Auto mit Hybridantrieb
den Kraftstoff- verbrauch sowie
die Schadstoffemission bis um
50 Prozent reduzieren. Somit ammortisieren
sich die Mehrkosten beim Erwerb recht bald. Es ist
durchaus im Bereich des Möglichen, ein Auto
der Mittelklasse mit Hybridantrieb mit weniger als
fünf Litern Kraftstoffverbrauch auf 100 Kilometer
zu fahren. Und das, obwohl ein Auto mit Hybridantrieb
durch seine zwei Motoren und den Generator schwerer
ist als ein Auto mit herkömmlichem Verbrennungsmotor.
Dieses Argument führt die
deutsche Autoindustrie ins Feld, wenn der Ruf nach
Hybridautos "Made in Germany" laut wird.
. Außerdem heißt es, Hybridautos seien
aufgrund der ausgeklügelten Technik zu störanfällig.
Bisher sind die Japaner immer noch führend
auf dem Gebiet der Hybrid-Autos. Toyota hat mit
dem Prius Maßstäbe gesetzt. Doch langsam
aber sicher ziehen andere Autohersteller nach. An
der Entwickung der alternativen und ökonomisch
einsetzbaren Brennstoffzelle
wir zudem mit Hochdruck gearbeitet
|
| |
|
