Alternative Antriebe im Überblick

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  • Hybrid- und Elektroantrieb - die alternativen Antriebe

    In dem Streben die Umweltbelastung und somit CO2-Emissionen zu verringern, bemüht sich die Automobilbranche derzeit alternative Antriebstechniken ins Leben zu rufen. Damit soll vor allem der Klimawandel und die Erderwärmung bestmöglich verhindert bzw. reduziert werden. Gleichzeitig steht der Plan, sich von Erdöl und anderen Treibstoffvorkommen langfristig zu trennen.


    Elektrischer Strom ist die Lösung

    Der elektrische Strom stellt eine Schlüsselfunktion dar. Aus regenerativen Quellen erzeugt, können Fahrzeuge in Zukunft schadstoffärmer und nachhaltiger über die Straßen rollen. Seit mittlerweile über einem Jahrzehnt gibt es hybride Antriebe. Hierbei handelt es sich um Fahrzeuge, die mit einem klassischen Verbrennungsmortor und einer elektrischen Antriebskomponente versehen sind. Das Autounternehmen Toyota aus Japan hat Ende der 90er Jahre des vergangenen Jahrhunderts mit dem ersten Hybrid-Auto Toyota Prius einen wahren Meilenstein für hybride Antriebsformen geschaffen.

    Die Technik entwickelt sich indes immer weiter. Derweil gibt es ebenso reine Elektroautos sowie Brennstoffzellenfahrzeuge, die ohne Verbrennungsmotoren auskommen.


    Hybridmodelle

    Hybridmodelle werden zwischenzeitlich in drei unterschiedliche Versionen unterteilt. Weiterhin gibt es auch verschiedene Zwischenformen.

    Mikrohybrid
    Bei dem Mikrohybrid sind Starter nebst Generator durch eine sehr kleine Elektromaschine ersetzt worden. Diese schaltet den Verbrennermotor ab, wenn das Fahrzeug anhält. Ein Start beginnt automatisch, wenn der Fahrer die Kupplung betätigt. Hierbei handelt es sich um eine klassische Start-Stopp-Automatik. Einige Mikrohybrid-Modelle verwenden die Energie, die beim Bremsen als Wärme entsteht, auch für die Starterakkus. Dies wird als Rekuperation bezeichnet. Die Leistung des elektrischen Motors liegt bei 2,7 bis 4 kW pro Tonne Fahrzeuggewicht.

    • Vorteil der Mikrohybride: Beim Anhalten wie z. B. bei roten Ampelphasen, entstehen keine unnötigen Schadstoffemissionen. Gleichwohl fällt der Energieverbrauch geringer aus.

    • Nachteile Mikrohybride: Durch die Start-Stopp-Funktion leidet mitunter die Kurbelwelle stärker.
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    Bild: Smart

    Mikrohybrid-Beispielmodelle: BMW 1, Smart mhd

    Mild-Hybrid
    Bei dieser Variante wird der Verbrennungsmotor von einem kleinen Elektroantrieb unterstützt. Ebenso wie der Mikrohybrid nutzt der Mildhybrid die Bremsenerige, um die Akkus aufzuladen. Die Leistung liegt bei dieser Version bei 6 bis 14 kW pro Tonne Autogewicht. Ebenso wie der Mikrohybrid ist der Mildhybrid nicht in der Lage, das Auto allein mit dem Elektromotor zu bewegen. Dies kann nur ein Vollhybrid. Der Mildhybrid agiert ebenso unterstützt.

    • Vorteile der Hybridmodelle: Auch bei dieser Variante lassen sich Verbrauch ebenso wie Schadstoffemissionen senken.

    • Nachtteil der Mildhybriden: Reine Elektroantriebfahrten sind mit diesen Version nicht möglich.
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    Bild: Screenshot Youtube-Kanal alleautos BMW Active Hybrid 7

    Mildhybrid-Beispielmodelle: Honda Civic Hybrid, HONDA Insight, BMW Active Hybrid 7

    Vollhybrid
    Der Vollhybrid bietet vollen Hybrid-Antrieb. Es stehen somit zwei Antriebsmöglichkeiten zur Verfügung: Der Verbrennungsmotor und der Elektromotor. Anders als beim Mikro- und Mildhybriden ist der Elektromotor leistungsstärker und ermöglicht rein elektrisches Fahren im Rahmen von Kurzstrecken. Die Leistung liegt häufig bei über 20 kW pro Tonne Autogewicht, sodass kleine Strecken allein mit dem Elektromotor befahren werden können.

    • Vorteile Vollhybrid: Diese Modelle fahren im elektrischen Fahrmodus gänzlich emissionsfrei. Somit lässt sich vor allem im Stadtverkehr der Kraftstoffverbrauch gezielt minimieren.

    • Nachteile Vollhybrid: Aufgrund von Akku und Elektromotor fällt ein höheres Gewicht an, sodass der Verbrauch - gerade bei schnelleren Fahrten - ansteigt. Zudem lässt sich der Akku nicht daheim an der Steckdose aufladen, da ein spezieller Ladeanschluss fehlt.
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    Bild: Lexus

    Vollhybrid-Beispielmodelle: Lexus CT 200h, Toyota Prius, Toyota Auris Hybrid, BMW Active Hybrid X6, Peugeot 3008 Hybrid4, Porsche Cayenne S Hybrid


    Plug-in-Hybrid

    Der Plug-in-Hybrid wird auch allgemein als PHEF (plug-in-hybrid-elektrisches Fahrzeug) oder als PHEV (plug-in-hybrid electric vehicle) bezeichnet. Der grundlegende Unterschied zu den anderen Hybrid-Varianten ist, dass der Akku des Plug-in-Hybriden auch einer heimischen Steckdose aufgeladen werden kann. Insgesamt lassen sich mit dem PHEV elektrische Strecken von insgesamt 60 bis 80 km zurücklegen.

    • Vorteile des Plug-in-Hybriden: Neben dem Vorzug, dass der Plug-in-Hybrid ganz einfach in der heimischen Garage aufgeladen werden kann, minimiert sich bei der elektrischen Fahrt der CO2-Ausstoss.

    • Nachteile des Plug-in-Hybriden: Es wird oft bemängelt, dass der PHEV auch gerne ein Elektroauto hätte werden können. Mit dem Verbrennungsmotor fällt mehr Zusatzgewicht an.
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    Bild: Toyota

    Plug-in-Hybrid-Beispielmodelle: Mercedes Benz F 800 Style, Toyota Prius Plug-in


    Elektroantrieb

    Beim Elektroauto fällt der Verbrennungsmotor vollkommen weg. Das Auto kann sowohl an öffentlichen Ladestationen als auch an der heimischen Steckdose aufgeladen werden. Der Strom wird in Akkus eingespeichert, die schließlich die Energie für den elektrischen Motor liefern. Derweil sehen immer mehr Automobilhersteller vorteilhaft der e-Mobility entgegen und produzieren ein Modell nach dem anderen.

    Obwohl Mutter Natur und auch das eigene Portemonnaie im Hinblick auf die derzeitigen Benzinpreise geschont wird, sind die Anschaffungskosten für Elektroautos für viele Verbraucher noch ausschlaggebend. Werden jedoch die Betriebskosten eines elektrischen Modells mit dem eines Benziners oder Diesels verglichen, so sind die Kaufargumente unumstößlich. Je nach Variante nebst Energielieferant kommen auf den Autofahrer Kosten in Höhe von höchstens drei Euro pro 100 Kilometer zu. Gleichwohl sind Wartungskosten deutlich geringer, fallen verschiedene Bauteile wie Zündkerzen, Getriebeöle, Auspuff, Kupplung, Anlasser etc. weg.

    • Vorteile von Elektroautos: Das elektrische Auto ist nicht nur geräuschärmer, sondern produziert auch keine Schadstoffe. Die Kosten für die Aufladungen sind ebenso deutlich geringer als die Tankladung für Benziner oder Diesel.

    • Nachteile Elektroauto: Die Reichweiten sind schon im Gegensatz zur Vergangenheit deutlich angestiegen, allerdings noch ausbaufähig. Dies liegt mitunter an teuren Li-Ionen-Akkus. Auch die Infrastruktur ist noch nicht gänzlich bereit - doch auch hier wird bereits kräftig an dem Ausbau gefeilt.
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    Bild: Audi e-tron

    Modellbeispiele: smart fortwo electric, Telsa Model 3, Mitsubishi iMiEV, Audi e-tron, BMW i3


    Elektroauto mit Range Extender

    Mittlerweile ist der Range Extender eine sehr beliebte Möglichkeit des alternativen Antriebs. Vor allem Automobilunternehmen wie Audi, Fisker und Opel nutzen den "Reichweiternverlängerer". Bei dem Range Extender handelt es sich um ein Aggregat, welches für mehr Reichweite sorgt. Dieser kommt dann zum Einsatz, wenn der Akku nicht mehr ausreicht und liefert bei Bedarf neue, elektrische Energie.


    • Vorteile des Range-Extender-Modells: Die Reichweite lässt sich erhöhen und auch das "Nachtanken" geht von unterwegs schneller vonstatten.

    • Nachteile des Range-Extender-Modells: Der kleine Benzinmotor erhöht das Fahrzeuggewicht. Hier fällt ebenso die Emissionsfreiheit weg.
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    Bild: ADAC

    Modellbeispiele: Chevrolet Volt, Opel Ampera


    Brennstoffzellenantrieb

    Bei dem Brennstoffzellenantrieb handelt es sich um eine gesonderte Form des elektrischen Antriebs. Hierbei wird chemische Energie in elektrische Energie gewandelt und an einen Radnabanmotor übermittelt, welche diese Energie an die Antriebsräder überträgt. Es entsteht folglich mechanische Energie. Anders bei Elektroautos wird bei Brennstoffzellenautos auf Akkus verzichtet.

    • Vorteile von Brennstoffzellenmodellen: Die Fahrzeuge können hohe Reichweiten erzielen und lassen sich schneller "auftanken".

    • Nachteile von Brennstoffzellenmodellen: Für diese Variante ist eine eigene Tankinfrastruktur mit Wasserstoff notwendig. An dieser wird derzeit mit Hochdruck gearbeitet.
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    Bild: cleantechnica.com

    Modellbeispiele: Honda FCX Clarity, Mercedes-Benz B-Klasse F-Cell