Hybridantrieb

Was versteht man unter einem Hybridantrieb?

Das Wort "Hybrid" stammt ursprünglich aus dem Griechischen und bedeutet so viel wie "von zweierlei Herkunft". Im Allgemeinen findet der Begriff heutzutage Verwendung, um die Kombination mehrerer Dinge zu benennen. Demnach kombiniert ein Hybridantrieb zwei Technologien miteinander. Meist handelt es sich dabei um einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor. Es gibt aber beispielsweise auch Hybridfahrzeuge mit einem Benzin- und einem Gasantrieb.

Der Grundgedanke der Hybridantrieb-Funktionsweise besteht darin, die Vorteile zweier Antriebsarten so miteinander zu verbinden, dass das Gesamtsystem einen möglichst hohen Wirkungsgrad aufweist. Verfügt ein Auto sowohl über einen Benzin- beziehungsweise Dieselantrieb als auch über einen Elektroantrieb, bleibt der Verbrennungsmotor länger im optimalen Drehzahlbereich, wodurch er effizienter arbeitet. Der Verbrenner muss hier erst zugeschaltet werden, wenn die Leistung des Elektroantriebs nicht ausreicht. Ein Hybridantrieb-Auto wandelt sowohl überschüssige Motorleistung als auch Bremsenergie in elektrische Energie um. Bei nachlassender Batterieleistung tritt der Elektromotor als Generator in Erscheinung, um den Akku während der Fahrt aufzuladen.

Welche Hybridantrieb-Arten gibt es?

Ein Hybridantrieb lässt sich auf verschiedene Weise realisieren. Da zahlreiche Möglichkeiten bestehen, greifen die Hersteller auf unterschiedliche Systeme zurück. Demzufolge gibt es zahlreiche Hybridantrieb-Arten. Fachleute unterscheiden in diesem Zusammenhang zwischen dem Grad der Hybridisierung und der Konstruktion der verbauten Motoren.

Hybridisierungsgrad

• Bei einem Fahrzeug mit Mild-Hybrid-Antrieb fungiert der Elektromotor lediglich als Unterstützung für den Verbrennungsmotor, beispielsweise beim Anfahren, Beschleunigen und Überholen. Für rein elektrisches Fahren reicht seine Leistung jedoch nicht aus.
• Ein Fahrzeug mit Vollhybrid-Antrieb verfügt über einen leistungsstärkeren E-Motor und eine größere Batterie. Dieses Setup ermöglicht es, kurze Strecken vollelektrisch zu fahren. Den optimalen Betriebsmodus wählt das Fahrzeug selbst aus. Eine Kraftstoffersparnis macht sich insbesondere im Stadtverkehr bemerkbar.

Konstruktionsprinzip

• Ein serieller Hybridantrieb zeichnet sich dadurch aus, dass nur der Elektromotor unmittelbar wirkt, während der andere Antrieb lediglich unterstützend Leistung bereitstellt beziehungsweise die Batterie auflädt. Da die Hauptaufgabe des Verbrennungsmotors hier darin besteht, die Reichweite zu vergrößern, wird ein solches Hybridantrieb-Auto auch als "Range Extender" bezeichnet.
• Ein paralleler Hybridantrieb ist so konstruiert, dass beide Antriebe gleichzeitig arbeiten. Der Verbrennungsmotor fällt hier vergleichsweise klein aus ("Downsizing") und wird in der Regel nur beim Beschleunigen und im Falle eines leeren Akkus zugeschaltet.

Bei kombinierten Hybridantrieben kann auch zwischen parallelem und seriellem Betrieb umgeschaltet werden.

• Ein leistungsverzweigter Hybridantrieb vereint den seriellen mit dem parallelen Ansatz. Bei dieser Hybridantrieb-Funktionsweise lässt sich die Leistung sowohl mechanisch über den Verbrennungsmotor als auch über das elektrische Getriebe auf die Räder übertragen. Ein Teil der Leistung des Verbrennungsmotors dient dazu, Strom für den Elektroantrieb zu gewinnen.

Die Unterschiede zwischen Hybriden und Plug-in-Hybriden

Ein Plug-in-Hybrid – oftmals auch als PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) bezeichnet – stellt eine Vollhybrid-Variante dar, bei welcher sich der Akku nicht nur über den Verbrennungsmotor und Bremsenergie laden lässt, sondern auch über das Stromnetz. Plug-in-Hybride verfügen über eine größere Batterie mit deutlich höherer Kapazität, wodurch es möglich wird, auch etwas weitere Strecken von bis zu 50 Kilometern vollelektrisch zurückzulegen.

Was ist besser: Hybrid oder Plug-in-Hybrid?

Aus technischer Sicht stellt der Plug-in-Hybrid eine Weiterentwicklung des Voll-Hybrids dar, die über eine deutlich größere Elektro-Reichweite verfügt. Dies erweist sich vor allem im Stadtverkehr als vorteilhaft, wo sich kurze Strecken komplett emissionsfrei zurücklegen lassen. Ein Plug-in-Hybrid eignet sich aber auch für größere Entfernungen, ohne auf eine ausgedehnte Ladeinfrastruktur angewiesen zu sein. Von Nachteil sind jedoch die im Vergleich zu gewöhnlichen Hybridfahrzeugen hohen Anschaffungskosten.

Die Vorteile des Hybridantriebs

Grundsätzlich bringt ein Hybridantrieb Vor- und Nachteile mit sich. Die nachfolgende Übersicht fasst die wichtigsten Vorteile von Hybridfahrzeugen zusammen:

• Hybridfahrzeuge verbrauchen weniger Kraftstoffe als gewöhnliche Autos mit Verbrenner. Je nach Modell können sich durch den E-Motor Einsparungen von 15 bis 25 Prozent ergeben.
• Der Elektroantrieb trägt dazu bei, dass das Fahrzeug weniger Abgasemissionen verursacht – beispielsweise durch Nutzung der Bremsenergie.
• Autos mit Hybridantrieb sind zudem relativ leise im Betrieb, bieten also einen höheren Fahrkomfort.
• Durch die Hybridantrieb-Funktionsweise können entsprechende Fahrzeuge schneller beschleunigen als Wagen mit einem gewöhnlichen Diesel- oder Benzinmotor.

Die Nachteile des Hybridantriebs

• Autos mit Hybridantrieb sind teurer in der Anschaffung als gewöhnliche Modelle mit einem Verbrennungsmotor.
• Auch bei Vollhybrid-Autos hat der Elektromotor nur eine sehr begrenzte Reichweite, weshalb das Fahrzeug immer noch von fossilen Brennstoffen abhängig ist.
• Durch einen Hybridantrieb fällt zudem die Höchstgeschwindigkeit etwas niedriger aus.

Verbreitung von Fahrzeugen mit Hybridantrieb

Trotz ihres etwas höheren Preises sind Autos mit Elektro- oder Gas-Hybridantrieb zunehmend beliebt. Während 2011 nur knapp 40.000 Hybridfahrzeuge in Deutschland zugelassen waren, gab es hierzulande bis Ende 2022 bereits mehr als 1,6 Millionen Fahrzeuge mit Hybridantrieb. Allein von 2020 bis 2022 hat sich die Anzahl der Hybridfahrzeuge auf deutschen Straßen verdreifacht – was sich nicht zuletzt auch auf die Elektroauto-Förderung zurückführen lässt.