Hybridantrieb

Der Hybridantrieb an sich ist keine neue Entwicklung, sondern schon fast seit dem Beginn der Automobilisierung bekannt. Anfang des 20. Jahrhunderts spielten insbesondere in den Vereinigten Staaten Elektrofahrzeuge eine große Rolle. Um die Jahrhundertwende waren dort mehr Elektrofahrzeuge zugelassen als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Im Vergleich zu den damals noch nicht ausgereiften, unzuverlässigen Verbrennungskraftmaschinen – von Hand zu starten und im Betrieb mit großer Lärm- und Abgasentwicklung verbunden- war die einfache Handhabung der Elektrofahrzeuge ein entscheidender Vorteil. Auch damals gab es schon die ersten Ansätze, die Vorteile elektrischer Maschinen (insbesondere ihre gute Regelbarkeit) mit denen von Verbrennungsmotoren zu kombinieren. Als Beispiel sei der im Jahr 1900 auf der Weltausstellung in Paris vorgestellte, vom 25-jährigen Ferdinand Porsche konstruierte Lohner-Porsche genannt. Bei diesem Fahrzeug war ein Generator an einen Benzinmotor gekoppelt, der vier als Radnabenmotoren in den Rädern installierten Elektromaschinen mit elektrischer Energie versorgte.

Dieses war somit eines der ersten Fahrzeuge mit Allradantrieb und im weiteren Sinne eines der ersten Hybridfahrzeuge. Im Fortgang der schnell ansteigenden Automobilisierung führten jedoch die vielen offensichtlichen Vorteile, die der Verbrennungsmotor im Laufe seiner Entwicklung mit sich brachte dazu, dass heutige Krafftfahrzeuge weltweit fast ausschließlich von Otto- und Dieselmotoren angetrieben werden.

Die Energiekrisen-Diskussion in den 70er Jahren oder besser gesagt die Erkenntnis der nicht unproblematischen Abhängigkeit des Kfz-Verkehrs vom (Nahost-) Erdöl führte derzeit zu verstärkten Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf dem Gebiet der Hybridantriebe. Ansatzpunkt war hier die Möglichkeit der Kraftstoff- bzw. Erdöleinsparung durch die Kombination eines Verbrennungsmotors mit einem Elektroantrieb. In den 80er und 90er Jahren stand die Belastung der Umwelt durch Schadstoffe wie Kohlenmonoxid, Stickoxide und unverbrannte Kohlenwasserstoffe im Vordergrund. Auch die Möglichkeit der Verbrauchsreduktion und somit der Verringerung von Kohlendioxidemissionen war und ist ein wichtiges Thema.

Aus Sicht der batteriegetriebenen Elektrofahrzeuge erscheint die Kombination von Verbrennungsmotor und Elektromaschine zu einem Hybridantrieb sinnvoll, da so die Vorteile beider Antriebsarten wie z.B.: hohe Reichweite, schnelles Nachtanken, Rückgewinnung der Bremsenergie, Nutzung regenerativer Energiequellen sowie emissionsfreier Betrieb nutzbar sind.

Hybridmotor ©iStockphoto/Philip Lange

Aus Sicht der verbrennungsmotorisch angetriebenen Fahrzeuge erscheint die Kombination mit einem Elektroantrieb sinnvoll, da ein entkoppelter Betrieb des Verbrennungsmotors vom Fahrleistungsbedarf ermöglicht wird, und somit z.B. der Betrieb im wirkungsgradungünstigen Teillastbereich vermieden werden kann. Ein Hybridantrieb kann jedoch nicht einfach die Addition zweier Antriebe in einem Fahrzeug sein; vielmehr müssen durch geeignete Kombination und Dimensionierung die Vorteile der einzelnen Antriebe genutzt und die Schwachstellen vermieden werden. Hierdurch wird die Möglichkeit sowohl zu Verbrauchs- und Emissionsreduktionen als auch zu lokal emissionsfreiem Fahren gegeben. Je nach Einsatzzweck sind so unterschiedliche Lösungen denkbar.