Auto & Umwelt

Hybrid-Antrieb

Im Rahmen der immer stärker in öffentliche Bewusstsein rückenden Umweltproblematik, die sich vornehmlich aus steigenden Ölpreisen und der Diskussion um die Folgen des globalen Klimawandels speist, ist der Hybrid-Antrieb einer der Stars gewesen. Er ist fast zum Synonym für umweltfreundliches Fahren geworden und damit zum Alptraum deutscher Autobauer, die gegenüber der fernöstlichen Konkurrenz auf diesem Gebiet erheblichen Nachholbedarf haben.

Allerdings darf man bereits eines vorweg festhalten: Eine Wunderwaffe ist der Hybrid-Antrieb nicht, denn die Vorzüge machen sich nur bei einem Teil des alltäglichen Verkehrs bemerkbar und werden zudem mit Nachteilen erkauft.

Hybrid: Zwei in eins

Das Wort Hybrid ist dem Griechischen entlehnt und meint soviel wie "aus Verschiedenem zusammengesetzt". Die beiden Bestandteile, die im Hybrid-Antrieb zusammengesetzt sind, heißen Elektromotor und Verbrennungsmotor: Dabei kommt es zur Arbeitsteilung zwischen den beiden Komponenten.

Während der Verbrennungsmotor (wahlweise Diesel- oder Ottomotor) die zentrale Quelle für Energie darstellt, liefert der Elektroanteil auch Energie, die den Verbrennungsmotor entlastet (und damit den Verbrauch senkt). Mit von der Partie ist ein elektrischer Speicher. Das können auch Brennstoffzellen oder Doppelschicht-Kondensatoren sein. Unterschieden werden muss der Hybrid-Antrieb dieser Art von jenen, die eine Mischform aus Diesel- und Otto-Motor sind und als Hybrid-Motor geführt werden. In der EU-Bürokratie wird daher auch das Wort "Hybridelektrofahrzeug" verwendet.

Es gibt noch eine Reihe von Unterscheidungen, die vor allem den Umfang betreffen, mit dem hybride Technologien im Motor verwendet werden.

Funktionsweise

Der Hybrid-Antrieb sorgt dafür, dass der Verbrennungsmotor grundsätzliche kleiner ausfallen kann, als es bei einem normalen Verbrennungsmotor im gleichen Auto der Fall wäre. Das liegt an verschiedenen Aufgaben, die der Elektromotor übernimmt.

Zum einen wird bei der Beschleunigung der Elektromotor als Unterstützung des Verbrennungsmotors verwendet. Die so eintretende zusätzliche Leistung kann beim Verbrennungsmotor gespart werden. Auch werden bestimmte Fahrsituationen gänzlich vom Elektromotor übernommen – zum Beispiel langsames Fahren beim Einparken. In den Fällen wird der Verbrennungsmotor abgeschaltet, gleiches gilt beim Stillstand, etwa wenn man mit seinem Fahrzeug vor der roten Ampel wartet. Das führt im Vergleich zum herkömmlichen Antrieb zu Kraftstoff-Einsparungen.

Die Quelle der Leistung für den Elektromotor ist die Batterie, die im Hybrid-Antrieb auf verschiedenem Wege geladen wird. Zum einen wird diese beim Bremsen oder bei Fahrten bergab (Leerlauf) aufgeladen.

Stadtverkehr hui, Überland...

Zu den Fahrsituationen, in denen der Hybrid-Antrieb seine volle Leistungsfähigkeit im Sinne geringeren Kraftstoff-Verbrauchs ausspielen kann, zählt der Stadtverkehr. Hier sorgt das spezifische Fahrprofil dafür, dass gewöhnliche Verbrennungsmotoren einen deutlich über dem Schnitt liegenden Verbrauch aufweisen: Rote Ampeln, dichter Verkehr usw. führen zu einem stetigen Wechsel an Treibstoff fressenden Beschleunigungs- und Bremsphasen.

Genau da wirkt das Prinzip des doppelten Antriebs gekoppelt mit der Rückgewinnung von Energie am besten. Überlandfahrten hingegen haben ein wesentlich geringeres Potenzial beim Einsparen für Hybrid-Motoren. Das liegt daran, dass das Fahrzeug dabei wesentlich weniger häufig Geschwindigkeitsänderungen durchführt.

Die Einsparmöglichkeiten, welche der Hybrid-Antrieb bietet, beziehen sich hinsichtlich ihrer oberen Grenzen vor allem auf den Stadtverkehr, beim Mischverkehr fallen die Einsparungen naturgemäß geringer aus.

Eine Frage des Preises

Der Hybrid-Antrieb hat unverkennbar Vorteile, allerdings sind diese auf den Stadtverkehr beschränkt. Die Nachteile sind allerdings, dass die Fahrzeuge durch den Einbau zusätzlicher Elektromotoren schwerer werden; noch wichtiger ist, dass es sich bei Autos mit Hybrid-Antrieb um einen hohen technischen Aufwand handelt, der den Preis in die Höhe schraubt.

Gerade dieser Punkt kollidiert mit dem Kundenwunsch: Zwar wollen die Käufer von Autos dieses ohne schlechtes Umweltgewissen fahren, doch hält sich die Bereitschaft, dafür mehr auf den Tisch zu blättern eng in Grenzen. Das hat – auf einem anderen Feld – der Dreiliter-Lupo aus dem Hause Volkswagen schmerzlich erfahren müssen. Auch andere Öko-Label-Fahrzeuge, wie die VW Bluemotion Pkw, kämpfen mit geringen Absatzzahlen. Ob sich daran durch die steigenden Ölpreise etwas ändert, bleibt abzuwarten. Im Jahr 2007 haben die steigenden Preise an den Tankstellen zunächst einmal dazu geführt, dass die Kundschaft die Taschen geschlossen gehalten hat. Für Fahrzeuge mit Hybrid-Antrieb bedeutet das ein klares Limit. Beachtet werden muss, dass auch in der Gegenwart in Deutschland relativ wenige Hybrid-Autos auf den Straßen unterwegs sind: Hype und Verbreitung stehen in einem krassen Gegensatz. Kritische Beobachter sehen auch die fehlende Überprüfung auf Alltagstauglichkeit als wesentlichen Grund für den Hype, auf den Ernüchterung folgen dürfte.

Hybrid kontra optimierte Motoren

Preis und Gewicht bilden einen gewichtigen Faktor, wenn man sich mit Hybrid-Antrieben beschäftigt. Die zentrale Frage, die von Experten gestellt wird, lautet: Warum sollte man sich auf das Abenteuer eines teuren Hybrid-Autos einlassen, wenn man bereit einen Diesel mit technologischen Optimierungen (z.B. Start-Stopp-Automatik, Energiemanagement usw.) kaufen kann, der (fast) genauso sparsam ist?

Das gilt insbesondere wegen des Aufpreises, der für die Hybrid-Technologie bezahlt werden muss. Und noch steht eine weitere Frage im Raum: Können die deutschen Autobauer das hohe Niveau der fernöstlichen Vorreiter erreichen, wo sie doch einen immensen Entwicklungsrückstand haben? Apropos Alltagstest: Da dieser noch aussteht, bleibt auch zunächst der Nutzwert der Hybrid-Antriebe ungeklärt. Denn die Normzyklen werden in Europa bei 20 Grad Außentemperatur festgelegt! Was ist mit dem hochgelobten Hybrid-Antrieb, wenn das Thermometer Minusgrade oder Hitze anzeigt? Experten sehen dann die Energieausbeute selbst bei Hochleistungsbatterien als drastisch gesenkt an – mit fatalen Folgen für den Verbrauch von Hybrid-Antrieben. Schließlich steht noch die Frage nach dem Energieaufwand bei der Produktion des Hybrid-Fahrzeugs im Raum: Denn für diese Antriebsform liegt es über dem, was bei normalen Fahrzeugen aufgewandt werden muss, was die Gesamt-Energie-Bilanz trübt.

Vor diesem Hintergrund wundert es nicht, dass Studien der Technologie sehr skeptisch gegenüberstehen. Diesel in gesäuberter Form und vor allem der Ottomotor, dem ein erhebliches Sparpotenzial in den nächsten 12 Jahren attestiert wird (auch in Verbindung mit abgespeckten Hybrid-Varianten), werden dann immer noch scharfe Konkurrenten sein – als Zwischenlösung auf dem Weg zum Auto ohne Rohstoff-Verbrauch.

Viele Hybrid-Typen

Trotz der genannten Einschränkungen setzt die Autoindustrie auf die Entwicklung von Fahrzeugen mit Hybrid-Antrieb. Grund genug, sich den zahlreichen unterschiedlichen Typen zu widmen. Weiter zu den Hybrid-Typen