Hybrid Fahrzeuge / Elektromobilität

Hybrid fahrzeuge / Elektromobilität

Ein wachsender Bedarf an Mobilität bei gleichzeitig beschränkten fossilen Ressourcen und erhöhten Umweltbelastungen erfordert neue Mobilitäts- und Antriebskonzepte.

Hinzu kommt, dass Gesetzgeber weltweit die Emissionsvorschriften verschärfen und umweltbedingte Steuern erhöhen. Je nach System-Variante emittieren Hybrid- und Elektrofahrzeuge zwischen 25% und 100% weniger CO² als Fahrzeuge, die ausschließlich mit Verbrennungsmotor ausgestattet sind.

Mittlerweile gehören Hybridfahrzeuge in unser Straßenbild und zunehmend auch zu den Kundenfahrzeugen unserer Werkstatt. Die gewohnten Werkstattarbeiten können auch weiterhin durchgeführt werden. Allerdings stellen die neue Antriebstechnik und die Hochvoltaggregate neue Anforderungen an das Fachwissen und die Fähigkeiten unserer Werkstattmitarbeiter. So macht das Zusammenwirken von Verbrennungs- und Elektromotor die Diagnose komplexer. Auch der sichere Umgang mit hohen elektrischen Spannungen von bis zu 800 Volt erfordert spezielle Kenntnisse.

Es gibt unterschiedliche Hybridvarianten:

• Micro-Hybrid

  Der Micro-Hybrid ist besser bekannt als „Start-Stopp-Automatik“. Diese Fahrzeuge sind mit einem besonders leistungsstarken Generator, einem verstärkten Starter und einer speziellen, langlebigen Batterie ausgestattet. Diese Batterien bezeichnet man auch als AGM- und EFB-Batterien. Im Vergleich zu einer normalen Bleibatterie hat die AGM- bzw. EFB-Batterie einen sehr großen Lade- und Entladezyklus. Hält das Fahrzeug eine gewisse Zeit, wird der Motor abgestellt. Wird das Gas- oder Kupplungspedal betätigt oder die Bremse gelöst, wird der Motor sofort wieder gestartet. So kann bis zu 5% Kraftstoff eingespart werden.

• Mild-Hybrid

  Der Elektroantriebsteil unterstützt den Verbrennungsmotor zur Leistungssteigerung. Die Bremsenergie kann in einer Nutzbremse teilweise wiedergewonnen werden. Parallel arbeitende Hybridantriebe werden oft als Mild-Hybrid ausgeführt.

• Seriell-Hybrid (HEV)

  Bei einem seriell angeordneten Hybridantrieb, der dem klassischen dieselelektrischen Antrieb bei z. B. Schiffen oder Lokomotiven entspricht, hat der zweite Energiewandler keinerlei mechanische Verbindung mehr zur eigentlichen Antriebsachse. Meist treibt aber ein Verbrennungsmotor einen elektrischen Generator an, der die Fahrenergie bereitstellt oder den Fahrakku lädt. Die Leistungsfähigkeit der Motor-Generator-Kombination bzw. der Brennstoffzelle bestimmt dabei die Dauer-Höchstgeschwindigkeit mit. Bei kurzzeitigem höherem Leistungsbedarf können die Akkus zusätzlichen Strom liefern. Der oder die antreibende(n) Elektromotor(en) müssen immer das gesamte geforderte Drehmoment und die gesamte geforderte Leistung erbringen.

• Parallel-Hybrid (HEV)

  Anders als beim seriellen Hybridantrieb, kann beim parallelen Hybridantrieb ein Betriebszustand eingeschaltet werden, bei dem Elektromotor und Verbrennungsmotor zugleich auf den Antriebsstrang wirken, was die Kräfte oder Drehmomente der einzelnen Antriebe addiert. Das ermöglicht eine schwächere Auslegung aller Motoren, was Kosten, Gewicht und Bauraum spart, im Falle des Verbrennungsmotors auch Kraftstoff (downsizing).

• Parallel-Hybrid mit zwei Kupplungen (HEV)
• Parallel-Hybrid mit Doppelkupplungsgetriebe (HEV)
• Seriell-Parallel-Hybrid (HEV)

  Mischhybride kombinieren den seriellen und den parallelen Hybridantrieb (oft variabel) während der Fahrt entsprechend den Fahrzuständen. Je nach Betriebsart und Fahrzustand kann entweder der Verbrennungsmotor mit dem Generator nur den elektrischen Energiespeicher (Hybridbatterie) laden und den Elektromotor antreiben (serieller Hybridantrieb) oder mechanisch mit den Antriebswellen gekoppelt sein (paralleler Hybridantrieb). Bei diesem kombinierten Hybridantrieb wird lediglich mittels einer (automatisch betätigten) Kupplung zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet.

• Plug-In Hybrid (PHEV)

  Das Fahrzeug kann ein Seriell-, Parallel- oder ein Leistungverzweigter-Hybrid sein. Der eigentliche Unterschied zum „normalen“ Hybrid ist die Möglichkeit, die HV-Batterie extern über ein Ladekabel zu laden. So kann der elektrische Aktionsradius vergrößert werden. Der Plug-In Hybrid bildet die Brückentechnologie zum Elektrofahrzeug.

Ein wachsender Bedarf an Mobilität bei gleichzeitig beschränkten fossilen Ressourcen und erhöhten Umweltbelastungen erfordert neue Mobilitäts- und Antriebskonzepte.

Hinzu kommt, dass Gesetzgeber weltweit die Emissionsvorschriften verschärfen und umweltbedingte Steuern erhöhen. Je nach System-Variante emittieren Hybrid- und Elektrofahrzeuge zwischen 25% und 100% weniger CO² als Fahrzeuge, die ausschließlich mit Verbrennungsmotor ausgestattet sind.