Wie funktioniert ein Hybridmotor?

Die zwei Alternativen

Der Verbrennungsmotor spielt seine Stärken aus, wenn Kraft, Geschwindigkeit und hohe Reichweiten gefordert sind, allerdings arbeitet er mit schädlichen Abgas- und Lärmemissionen und verbraucht wertvolle Öl-Ressourcen. Seine Energiebilanz ist schlecht, der überwiegende Teil der erzeugten Energie wird gar nicht zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt, sondern verpufft ungenutzt.

Der Elektromotor fährt abgasfrei und nahezu lautlos, allerdings meist nur in relativ geringem Tempo und mit einer geringen Reichweite.

Könnte man nicht die Vorteile beider Antriebskonzepte miteinander verknüpfen und die Nachteile durch den jeweils anderen Antrieb vermeiden? Man kann! Das ist die Idee der Hybridtechnologie. In einem Fahrzeug sind beide Motoren eingebaut, die über ein intelligentes Steuergerät verbunden sind. Dazu kommt ein Generator, der die für den Elektroantrieb notwendigen Batterien wieder auflädt.

Welcher Antrieb in welcher Situation?

Damit beide Antriebe ihre Vorteile wirklich ausspielen können, werden sie bei Bedarf wechselseitig oder auch gemeinsam genutzt. Ein dauernder Parallelbetrieb hätte keine Vorteile. So werden die beiden Antriebsquellen in typischen Fahrsituationen genutzt:

Anfahren und Fahren mit geringer Geschwindigkeit

Hier wird der Elektromotor eingesetzt. Beim Anfahren und beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit ist der Elektroantrieb vorteilhaft, der Verbrennungsmotor wird nicht benötigt. Da diese Situation typisch für den Stadtverkehr mit geringen Geschwindigkeiten und Stop-and-Go-Verkehr ist, werden gleichzeitig Lärm- und Abgasbelastung in der Stadt reduziert. Das Hybridfahrzeug bewegt sich im Elektrobetrieb praktisch emissionsfrei durch die Stadt.

Gleichmässige Fahrt

Bei gleichmässiger Fahrt bietet der Verbrennungsmotor den effizientesten Antrieb. Er übernimmt, wie bei herkömmlichen Autos gewohnt, die Energieerzeugung und treibt das Auto an. Falls es notwendig ist, kann zusätzlich noch die Batterie des Elektromotors aufgeladen werden.

Kraftvolle Beschleunigung

Wenn plötzliche starke Kraftentfaltung gefordert ist, zum Beispiel bei Überholvorgängen auf Landstrassen, arbeiten beide Motoren zusammen. Die Batterie speist zusätzliche Energie ein, so dass eine dynamische Leistungsentfaltung garantiert ist.

Abbremsen und Gefällefahrt

In dieser Situation wird keine Antriebsenergie benötigt, es muß im Gegenteil sogar Bewegungsenergie abgebaut werden. Wenn konventionelle Fahrzeuge bremsen, geht diese Energie verloren. Beim Hybridfahrzeug wird jedoch beim Bremsen und im Schiebebetrieb bei Gefällefahrten der Elektromotor zum Generator. Er nutzt die Energie, die sonst einfach nutzlos verloren ginge, zum Aufladen seiner Batterien.

Es gibt also viele Situationen, in denen der Verbrennungsmotor nicht benötigt wird. Gleichzeitig sind dieses die Situationen, in denen der Kraftstoffverbrauch herkömmlicher Fahrzeuge besonders hoch ist: Im Stadt- und Stop-and-Go-Verkehr. Hierdurch werden Verbrauchswerte erzielt, die sonst bei Fahrzeugen der jeweiligen Größenklasse nicht erreichbar sind.

Führend in der Hybridtechnologie sind zur Zeit die japanischen Autobauer, die den Hybridantrieb in verschiedenen Serienautos erfolgreich einsetzen. Der Toyota Prius ist weltweit im Mittelklassebereich sehr erfolgreich.

Lexus bietet Hybridmodelle in Fahrzeugkategorien an, in denen Sparsamkeit sonst keine große Rolle spielt: In einem SUV der Oberklasse, dem RX 400h und in der neuen Hochleistungs-Limousine GS 450h.

Insgesamt wurden bereits über 120.000 Hybridfahrzeuge von Toyota und Lexus verkauft.