Neben reinen Elektroautos erfreuen sich Hybridfahrzeuge in den vergangenen Jahren steigender Beliebtheit. Doch wie funktioniert diese Technik überhaupt? Und welche Vor- und Nachteile bringt sie mit sich? Die wichtigsten Informationen dazu haben wir hier zusammengefasst.
Was ist ein Hybridfahrzeug
„Hybris“ bzw. „Hybrid“ sind ursprünglich Ausdrücke aus dem Griechischen und bedeuten so viel wie „Übermut, Gewalt, Selbstüberschätzung oder auch Zügellosigkeit“. In späteren Jahrhunderten und in allen modernen Sprachen bezeichnet der Ausdruck „Hybrid“ jedoch eher etwas „Vermischtes“, „von zweierlei Herkunft“ oder eine Kombination zweier Dinge.
Legt man diese Definition zugrunde, handelt es sich bei einem Hybridfahrzeug um ein Gefährt, das etwas miteinander kombiniert. In der Regel ist damit eine Kombination mehrerer Energiearten bzw. Antriebsprinzipien gemeint. Zusammen lösen sie eine Antriebsaufgabe innerhalb einer Anwendung. Durch den ersten Teil des Wortes, Hybrid-, wird betont, dass das Fahrzeug aus unterschiedlichen Teilen und Prozessen zusammengesetzt ist, die unterschiedlich funktionieren, in der Summe aber ein Ganzes ergeben. Für sich allein betrachtet stellen diese Einzelteile bereits fertige Lösungen dar. Indem man sie aber kombiniert, erhält man gänzlich neue Lösungen. Auf Hybridfahrzeuge angewendet bedeutet das: Ein Elektromotor und ein Verbrennungsmotor für sich haben ihre Vor- und Nachteile. Durch ihre Kombination in einem Fahrzeug addieren sich jedoch ihre Vorteile, ihre Nachteile reduzieren sich.
Mit Hilfe von Hybridantrieben kann man die Leistung eines Fahrzeugs im niedrigen Drehzahlbereich steigern. Doch sie können noch mehr: Im Serienautomobilbau ist es mit der Verwendung eines solchen Hybridantriebs möglich, den fossilen Kraftstoffverbrauch signifikant zu drosseln.
Allgemeine Funktionsweise
Hybridfahrzeuge werden prinzipiell von zwei unterschiedlichen Motoren angetrieben, einem Verbrennungsmotor und einem elektrischen Motor bzw. Generator. Als Hauptantriebsquelle fungiert ein Otto- oder Dieselmotor. Im Vergleich zu herkömmlichen Kraftfahrzeugen ist der Verbrennungsmotor kleiner, leichter und weniger leistungsstark. Dafür läuft er im Wirkungsbereich günstiger.
Bei Bedarf und je nach Betriebsmodus wird der elektrische Motor zugeschaltet. Er unterstützt den Verbrennungsmotor mit seinem hohen Drehmoment. Während der Fahrt lädt er die Batterien auf (Vollhybrid) und fungiert als Anlasser für den Benzin- oder Dieselmotor. Überschüssige Energie aus gleichmäßigem Fahren wird in einer Antriebsbatterie gespeichert und im Bedarfsfall wieder verwendet oder zum Antrieb des elektrischen Motors genutzt.
Nachteile
Auf langen Strecken bei gleich bleibendem Tempo können Hybridwagen keine großen Vorteile gegenüber herkömmlichen Autos verzeichnen. Im gemischten Verkehr, wenn häufig angefahren und gebremst werden muss, sind sie aber tatsächlich sparsamer im Verbrauch. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für Hybridfahrzeuge in der Regel keine Prämien und Zuschüsse – wie etwa die THG Prämie 2025 – gewährt werden.
Hybridisierungsstufen
Vollhybrid
Anfahren und Fahren ohne vollständig gestarteten Verbrennungsmotor? Das geht mit einem Vollhybriden. Elektro- und Verbrennungsmotor sind in ihrer Leistung vergleichbar. Weiterhin haben Vollhybride eine wesentlich stärkere Batterie. Sie bringt jedoch auch einige Nachteile mit sich: In vielen Fällen ist sie zu schwer, hat eine zu kurze Lebensdauer oder ist so gesteuert, dass ihre Kapazität nie ganz ausgenutzt wird.
Zum Zu- und Abschalten des Elektromotors greifen Ingenieure auf eine von zwei Möglichkeiten zurück. Entweder wird eine permanente Verbindung installiert, bei der der Motor mit oder ohne geringerer Verdichtung mitdreht. Zum anderen ist eine Umschaltung auch mithilfe einer zweiten Kupplung möglich.
Mildhybrid
Im Vergleich zum Vollhybriden ist der Elektroantriebteil des Mildhybriden vergleichsweise gering. Das bedeutet konkret: Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor lediglich beim Starten sowie ggf. beim Beschleunigen und Bremsen, er kann das Fahrzeug aber nicht rein elektrisch bewegen.
Plug-in-Hybrid
Ein Plug-in-Hybrid (auch „PHEV“ genannt) verfügt sowohl über einen Verbrennungsmotor als auch über einen Elektromotor, gekoppelt mit einer aufladbaren Batterie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Hybridfahrzeugen kann die Batterie des Plug-in-Hybrids extern über eine Steckdose oder Ladestation aufgeladen werden. Dadurch ist es möglich, kürzere Strecken rein elektrisch und somit emissionsfrei zurückzulegen. Bei größeren Distanzen sorgt der Verbrennungsmotor für zusätzliche Reichweite. Plug-in-Hybride kombinieren somit die Vorteile von Elektro- und Verbrennungsmotoren, sie sind aber technisch komplexer und verlangen meist höhere Anschaffungskosten.