Seite 2: Wo bleibt der europäische Hybrid?

Inhaltsverzeichnis

Ungünstige Lastbereiche vermeiden
Ein dritter Vorteil auf der Verbrauchsseite ist das elektrische oder elektrisch unterstützte Fahren und damit die Vermeidung des verbrennungsmotorischen Betriebs in ungünstigen Lastbereichen. Dadurch ist auch ein Downsizing des Verbrennungsmotors möglich, der wegen der elektromotorischen Unterstützung leistungsärmer als im konventionellen Antriebsstrang ausfallen kann. Allerdings ist die elektromotorische Unterstützung von der endlichen Batteriekapazität abhängig. Der elektrische Antrieb ist daher nicht geeignet, den Verbrennungsmotor dauerhaft zu ergänzen, was beispielsweise bei langen Bergauffahrten mit Hänger berücksichtigt werden muss. Die möglichen Kraftstoffeinsparungen beziffert man auch hier auf etwa 5 Prozent im NEFZ, so dass sich in der Summe die immer wieder propagierten bis zu 15 Prozent Verbrauchsvorteil des Hybriden gegenüber dem konventionellen Antrieb ergeben.

Die genannten Zahlen sind natürlich nur grobe Richtwerte. Sie können in Abhängigkeit vom betrachteten Fahrzeug, den verbauten Aggregaten, den Betriebsphilosophien und letztlich dem Einsatzzweck erheblich davon abweichen. In einer Veröffentlichung der TH Aachen [1] wurden die Kraftstoffverbrauchsvorteile eines hybridisierten Ottomotors im NEFZ mit 16 bis 27 Prozent angegeben.

Neue Anforderungen für Entwickler
Bei der Entwicklung eines Hybridfahrzeugs ist es nicht damit getan, ein paar elektrische Komponenten hinzuzufügen. Tatsächlich sieht sich die die Automobilindustrie teilweise völlig neuen Herausforderungen gegenüber [2], die vielen Außenstehenden nicht bekannt sind. Das beginnt bei der Integration von Bauteilen wie Elektromotoren und Energiespeicher, die im Automobil bisher nicht angewendet wurden, geht über die Vernetzung zusätzlicher Steuerungseinheiten bis hin zu Sicherheitskonzepten, die vollständig überarbeitet werden müssen. Vor allem der Umgang mit Spannungen von mehreren hundert Volt ist ein Novum, das die Entwickler, aber auch später die Werkstätten, beherrschen müssen. Schließlich ist die Entsorgung oder die Wiederaufbereitung und Wiederverwendung der neu hinzugekommenen Bauteile zu lösen.

Die Hybridentwicklung betrifft das gesamte Fahrzeug. Dabei wird in Zukunft erschwerend hinzukommen, dass derselbe Fahrzeugtyp wahlweise mit einem konventionellen oder hybriden Antrieb ausgestattet wird. Das Hybridfahrzeug als eigenständige Fahrzeugkategorie wie der Toyota Prius wird eher die Ausnahme bleiben.

Packaging – veränderte Bauräume im Hybridfahrzeug
Im Motorraum, in dem es in modernen Fahrzeugen bereits äußerst eng zugeht, müssen der Elektromotor, etwaige Steuergeräte und gegebenenfalls ein zweiter Kühlkreislauf untergebracht werden – denn auch die hinzugekommenen elektrischen Komponenten geben zum Teil erheblich Wärme ab. Hinzu kommt der Platzbedarf für die Leitungsführung und Steckkontakte, die wasserdicht und EMV-sicher sein müssen. Den größten zusätzlichen Raum nimmt in jedem Fall die elektrische Speichereinheit ein. Eine Einschränkung des Fahrgast- und Gepäckraums kann in Serienfahrzeugen nicht hingenommen werden. Daher müssen die Entwickler den Raum für die Komponenten bereits in der Auslegung des Fahrzeugs berücksichtigen, was auch für die Wartbarkeit und schnelle Austauschbarkeit dieser Module gilt.

Die Komponenten des elektrischen Antriebs haben auch ein nicht zu unterschätzendes Gewicht, das in einem Vollhybrid ohne Weiteres 200 kg betragen kann. Dadurch ändert sich nicht nur die zulässige Nutzlast, sondern unter Umständen auch das Fahrverhalten und das Handling des Fahrzeugs, besonders dann, wenn es nicht gelingt, das Speicherpaket möglichst tief und nahe am Fahrzeugschwerpunkt zu positionieren. Dass zusätzliches Gewicht grundsätzlich auch einen Kraftstoffmehrverbrauch, geringere Agilität und Spontaneität mit sich bringt, leuchtet jedem ein. Der Hybridantrieb tritt also auch hier mit einem Nachteil an, den er durch größere Effizienz und die Leistungsfähigkeit des elektrischen Antriebs kompensieren muss.