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Verbrenner vor, Batterie hinten. Der Triebstrang des 1.4 TSI Plug-In Hybriden von VW mit einer Systemleistung von 180kW / 245 PS.
Foto: Volkswagen AG
Verbrenner vorn, Batterie hinten. Der Triebstrang des 1.4 TSI Plug-In Hybriden von VW mit einer Systemleistung von 180kW / 245 PS.

Die Kraft der zwei Herzen

Der Hybrid feiert sein Comeback

Hybridfahrzeuge galten als kurzzeitige Übergangstechnologie. Doch es zeichnet sich ab, dass diese Fahrzeugklasse uns vermutlich noch länger erhalten bleibt.

Die neue Bundesregierung hat ein Ziel von 15 Millionen batterieelektrischer Fahrzeugen (BEV) bis 2030 ausgerufen. Bis zum vergangenen Jahr war die Kennzahl mit 14 Millionen Fahrzeugen beinahe identisch, jedoch waren Plug-In-Hybride noch mit eingeschlossen. Sie machen bei der aktuellen Zulassungsstatistik mehr als die Hälfte aller Stromer aus.

15 Millionen Stromer bis 2030

Das Ziel der vollelektrischen Fahrzeuge ist löblich – und wenn diese mit grünem Strom betrieben werden auch gut fürs Klima. Doch der Ausbau der Ladeinfrastruktur kommt schon heute kaum den Neuzulassungen hinterher. Warum dennoch immer mehr Stromer auf den Straßen rollen, die kein Problem mit dem Laden haben, hat einen einfachen Grund: Die Fahrzeuge gehören zum großen Teil Eigenheimbesitzern. Zu Hause aufgeladen – idealerweise noch mit Strom aus der Photovoltaikanlage auf dem Dach – belasten diese Stromer nur selten das öffentliche Ladenetz und sind somit weitgehend „autark“ unterwegs.

Laut dem Statistikportal Statista leben 77,5 Prozent der Deutschen in Städten. Pro Kopf sind hierzulande 0,6 Fahrzeuge zugelassen. Bei 59 Millionen zugelassenen Kraftfahrzeugen in der Bundesrepublik entfällt der Großteil der Flotte also auf städtische Gebiete. Um die „Stadtautos“ zu elektrifizieren, bedarf es weit mehr Ladesäulen als die wenigen Schnellladesäulen an der Autobahnraststätte, die den Stromer des Eigenheimbesitzers auf der Urlaubsfahrt unterwegs wieder nachladen.

Hybridfahrzeuge der nächsten Generation

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Mit 10,4 kWh erreicht VW aktuell elektrische Reichenweiten von bis zu 64 km – künftig werden Hybride noch weiter rein elektrisch fahren
Foto: Volkswagen AG
Mit 10,4 kWh erreicht VW aktuell elektrische Reichenweiten von bis zu 64 km – künftig werden Hybride noch weitere Strecken rein elektrisch fahren.

Genau in diese Lücke könnte eine neue Generation von Hybriden treten, die mehr Reichweite rein elektrisch abdecken kann, aber auch konventionell über Benzin betrieben wird. Dieselmotoren sind bei Hybridkonzepten auf Grund der schwereren Motoren sowie der aufwendigeren Abgasreinigung schon heute kaum vertreten. Aktuell muss ein Hybrid mindestens 60 Kilometer elektrische Reichweite aufweisen, bis zum Jahresbeginn waren es lediglich 40 Kilometer. Künftig (ab 2023) müssen Plug-In-Hybride eine Mindestreichweite von 80 km rein elektrisch nachweisen können, um überhaupt noch gefördert zu werden.

Die Hersteller werden daher die Reichweiten entsprechend anpassen. Die rein elektrischen 100 Kilometer sind in greifbarer Nähe. Auch muss sich das Fördermodell schon wegen des derzeitigen Missbrauchs ändern: Plug-In-Hybride sind auf Grund der reduzierten Dienstwagenbesteuerung der Kassenschlager bei den Fahrzeugherstellern. Allerdings bleibt das Ladekabel nicht selten ungenutzt.

Damit tatsächlich ein hoher Anteil der Fahrten rein elektrisch abgedeckt werden kann, muss die Batterie jedoch noch weiter wachsen. Der Engineering-Dienstleiter FEV rechnet mit Reichweiten von 140 – 200 km, je nach Hersteller und Fahrzeugklasse, die bei den kommenden Hybriden von der Batterie abgedeckt werden sollen. Damit wäre ein Großteil der Alltagsfahrten ohne Verbrennungsmotor zu bewältigen. Konstruktiv werden sich diese Hybriden näher an einem vollelektrischen Fahrzeug orientieren als aktuelle Modelle, die auf einem konventionellen Fahrzeug basieren und lediglich um den Elektromotor erweitert wurden.

Natürlich stellt sich schnell die Frage, warum man einen solchen Hybriden kaufen sollte, wenn auch ein rein elektrisches Fahrzeug im Angebot ist und höher gefördert wird – doch dies ist vor allem eine Frage der örtlichen Ladeinfrastruktur und der Nutzung des Fahrzeugs.

Reichweitenkiller Anhängerbetrieb

Neben der (noch) nicht geklärten Ladesituation sind es vor allem Anwendungen wie das Ziehen eines Wohnwagens oder der gewöhnliche Anhängerbetrieb, der die elektrischen Reichweiten im Zeitraffer dahinschmelzen lässt. Kommt ein Tesla Model 3 auf 450 km Reichweite unter realistischen Bedingungen (etwa 12,5 kWh / 100 km), so sinkt die Reichweite laut verschiedener Tests schon beim Ziehen einer Anhängelast von weniger als 1.000 kg und einem mittelgroßen Anhänger auf 200 km (30kWh/100km). Große Wohnwagen mit hohem Luftwiderstand dürften den Verbrauch noch weiter in die Höhe treiben.

Technologisch ist der Anhängerbetrieb gleich doppelt anspruchsvoll: Nicht nur das zusätzliche Gewicht macht der Reichweite zu schaffen, besonders der Luftwiderstand spielt hier eine entscheidende Rolle. Die meisten Anhänger sind entsprechend ihrer Nutzung so ausgelegt, dass sie möglichst viel Volumen bieten. Der Luftwiderstand ist bestenfalls drittrangig. Auch die doppelte Beleuchtung und wenigstens zwei weitere Räder sorgen für erhöhten Strombedarf. Höhere Reichweiten gibt es mit Last am Haken daher nur mit größeren Batterien und die sind bekanntlich teuer.

Wer also einem Hobby mit „Haken“ nachgeht, für den kommt in absehbarer Zeit wohl kein rein elektrisches Auto als alleiniges Fahrzeug in Frage. Hier punktet der Hybrid mit schnell nachtankbarer Reichweite. Aber auch beim Abrufen hoher Leistung im Autobahnbetrieb oder im Dauereinsatz des Außendienstes bietet der Hybrid die Möglichkeit, immer dann elektrisch zu fahren, wenn Strom verfügbar ist, ohne an der Steckdose eine Zwangspause einlegen zu müssen, sollten die Gegebenheiten einmal nicht passen.

Hybridlösung mit Range-Extender

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Verbrenner vorne, Batterie unten, E-Achse hinten. Das SUV-Konzept basiert auf einem reinen BEV und wurde abgewandelt.
Foto: FEV
Verbrenner vorne, Batterie unten, E-Achse hinten. Das SUV-Konzept basiert auf einem reinen BEV und wurde abgewandelt.

Besonders spannend sind Fahrzeuge der sogenannten „New Energy Vehicle“ Klasse, wie sie in China bereits erhältlich sind. Grundsätzlich handelt es sich dabei um ein Hybridfahrzeug, jedoch mit konstruktiven Besonderheiten.  Während bislang Hybridfahrzeuge auf Basis von konventionellen Fahrzeugen weiterentwickelt wurden, wie VW dies für seine TSI-Hybrid-Lösung realisiert hat, werden die „NEVs“ aus reinen Elektrofahrzeugen (BEVs) abgeleitet. Hier ist die Bodengruppe bereits erhöht, um ausreichend Platz für die Batterie zu schaffen, auch Leistungselektronik und E-Maschine sind schon vorhanden.

Verbrennungsmotor als Range Extender

Im Gegensatz zu den Hybriden, die hierzulande unterwegs sind, hat der Verbrennungsmotor beim NEV keine mechanische Verbindung zu den Rädern, sondern treibt ausschließlich einen Generator an und produziert Strom, um die Batterie nachzuladen – der Verbrennungsmotor arbeitet als Range Extender.

Der von FEV entwickelte NEV besitzt eine 40 kWh fassende Batterie sowie einen 40-Liter-Tank für den Betrieb des Verbrennungsmotors. Damit erreicht das Fahrzeug eine elektrische Reichweite von 130 bis 170 Kilometern, bevor der Range Extender einspringen muss. In Summe beträgt die Reichweite rund 1.000 Kilometer. Gerade für Kunden, die sich aus Reichweitengründen gegen einen reinen BEV entscheiden, kann ein NEV daher der ideale Kompromiss sein: Laden und Fahren wie ein Stromer, bei Bedarf schnell Reichweite an der Zapfsäule „nachtanken“.

Vorteile für Hersteller und Kunden

Neben dem offensichtlichen Vorteil bietet das Konzept auch weitere Vorteile, die erst auf den zweiten Blick sichtbar werden. So ist die 40 kWh fassende Batterie nicht nur in der Beschaffung günstiger, sondern kommt den Kunden auch günstiger zu stehen. Und obwohl neben der schweren Traktionsbatterie auch ein zusätzlicher Verbrennungsmotor verbaut ist, fällt das Gesamtgewicht laut FEV rund 200 kg geringer aus, als bei einem vergleichbaren BEV mit entsprechend größerer Batterie.

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