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Wie funktioniert ein Hybridmotor?

Die Umwelt schonen, Kraftstoff sparen und trotzdem den vollen Spaß auf der Straße? Der Hybridmotor macht es möglich. Aber wie funktioniert dieser genau, aus welchen Bestandteilen besteht er und wie läuft das ganze technisch ab? In diesem Beitrag klären wir darüber auf.

Wie funktioniert ein Hybridmotor?

Der Hybridantrieb besteht, auf das wesentliche Reduziert, aus vier Komponenten: Einem Verbrennungsmotor, einem Elektromotor, einem Steuergerät und einem Generator. Der Verbrennungsmotor und der Elektromotor bilden zusammen den Hybridmotor. Das Steuergerät entscheidet aufgrund einiger Faktoren und eines intelligenten Zusammenspiels aller Komponenten, welcher Motor in den verschiedenen Fahrsituationen eingesetzt wird.

Wann wird bei einem Hybridmotor welcher Motor genutzt?

Bei einer Autofahrt werden Geschwindigkeiten immer der Umgebung und einer entsprechenden Verkehrssituation angepasst. Demnach ist man in der Stadt natürlich um einiges langsamer unterwegs als auf Landstraßen oder auf der Autobahn. Da bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten und Manövern natürlich auch der Verbrauch des Fahrzeuges unterschiedlich hoch ins Gewicht fällt, setzt der Hybridmotor hier an der Problemlösung an.

  • Wann kommt der Elektromotor im Hybridauto zum Einsatz?

Der Elektromotor wird bei klassischen Stadtfahrten eingesetzt. Bei ständigem Anfahren, niedrigen Geschwindigkeiten und hohen Drehzahlen, kann der Elektromotor einem hohen Verbrauch an Kraftstoff entgegenwirken. Der Verbrennungsmotor wird bei Stadtfahrten vom Steuergerät eher selten angesprochen. Deswegen sind die Ventile in einem solchen Fall auch geschlossen. Das spart Kraftstoff, Geld und reduziert gleichzeitig die Lärm- und Abgasbelastung in der Stadt.

  • Wann kommt der Verbrennungsmotor bei einem Hybrid zum Einsatz?

Der Verbrennungsmotor kommt bei länger konstant bleibenden Geschwindigkeiten zum Einsatz. Dies ist meistens Außerorts, auf Landstraßen oder Autobahnen der Fall. Da die Batterieleistung des Elektromotors begrenzt und im Vergleich zu rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen eher klein ist, wird diese beim Hybrid – falls nötig – aufgeladen, während der Verbrennungsmotor seine Aufgaben erfüllt.

  • Wann kommen beide Motoren kombiniert zum Einsatz?

Beide Motoren kommen erst dann gleichermaßen zum Einsatz, wenn eine hohe Kraftentfaltung bei einem bestimmten Fahrverhalten gefragt ist. Dies ist beispielsweise bei Überholvorgängen auf Landstraßen der Fall. Hier arbeiten beide Motoren innerhalb eines kurzen Zeitraums kombiniert zusammen, um mehr Energie zu generieren und ein optimales Fahrmanöver zu garantieren.

Das folgende Video geht nochmals in visueller Form auf die Funktion und Bauweise eines Hybridfahrzeuges ein und erklärt die Unterschiede der verschiedenen Hybrid-Systeme.

Wie verhält sich ein Hybrid bei einer Bergabfahrt und beim Abbremsen?

Die Batterie des Elektromotors ist im Vergleich zu reinen Elektroautos vergleichsweise klein. Dementsprechend begrenzt ist auch die Reichweite. Doch Hybridantriebe haben hier einen schlauen Ansatz: Während dem Ausrollen, Bergabfahren oder Bremsen wird keiner der beiden Motoren im Hybrid verwendet. Es entsteht eine negative Energiebilanz. Bei reinen Verbrennungsmotoren würde die hier entstehende Energie verloren gehen. Hybridantriebe verwenden diese allerdings für die Aufladung der Batterie des Elektromotors. Jeder Bremsvorgang und jede negative Steigung gibt dem Elektromotor also einen kleinen „Energiekick“.

Wie hoch ist der Verbrauch mit einem Hybridmotor?

Da die zwei Motoren aufeinander abgestimmt und kombiniert im Einsatz sind, werden Emissionen und der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors dank der mitwirkenden Energie des Elektromotors verringert. Im Vergleich zu reinen Verbrennungsmotor-Antrieben, wird bei einem Hybrid die Schadstoffemission und der Kraftstoffverbrauch um bis zu 50% reduziert. Der Verbrauch kann demnach einen Spitzenwert von weniger als 5 Liter pro 100 km erreichen, obwohl ein Hybrid-Antrieb, durch seine zwei Motoren, wesentlich schwerer ist als herkömmliche Verbrennungsmotor-Antriebe.

Außerdem muss der Elektromotor bei einem Hybrid nie aufgeladen werden. Dieser Vorgang wird durch den stetigen auftretenden Energieüberschuss während der Fahrt gewährleistet.

 

Achtung: Die Funktionsweise von Elektromotoren und von Ottomotoren haben wir jeweils nochmal in einzelnen Beiträgen erklärt.

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