Hybridfahrzeuge: Brückentechnologie oder echte Zukunft?

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In Sachen Hybrid gehen die Meinungen auseinander. Für die einen ist es nur ein Zwischenschritt auf dem Weg zu einer vollständigen E-Motorisierung, für andere hingegen die perfekte und noch lange andauernde Verbindung beider Welten. Ein Vergleich.

Wird das Auto der (mittelbaren) Zukunft nach wie vor auf einen Kraftstoff setzen müssen, der unter ziemlichem Aufwand tief aus der Erde gewonnen wird? Mit Sicherheit, denn bis in jedem Winkel der Welt ausschließlich erneuerbare Stromlieferanten etabliert sind, werden noch viele Jahrzehnte bis Jahrhunderte vergehen.

Doch wird dieser Kraftstoff auch direkt im Auto mittransportiert werden wie im Benzintank eines Hybriden? Hier ist die Antwort schon weniger eindeutig. Hybridfahrzeugen wird nämlich von nicht wenigen eine begrenzte Lebensdauer vorausgesagt.

Begrenzt deshalb, weil das „E-Auto mit Verbrennungsmotor“ mittelfristig von der technologischen Entwicklung eingeholt werden und schlussendlich überflüssig werden wird – so zumindest die Theorie. Doch was ist wirklich dran? Ist der momentan so beliebte Hybrid tatsächlich nur eine Übergangslösung, auf die wir in einigen Jahrzehnten mit so viel Verwunderung zurückschauen werden, wie die heutige Generation auf das Kuriosum Dampf-PKW?

Die Technik

Wenn von „Hybridfahrzeugen“ die Rede ist, dass besteht nur Konsens darüber, dass darunter Autos gemeint sind, die sowohl einen Verbrennungs- als auch Elektromotor samt Speicher verbaut haben. Doch um eine ernsthafte Voraussage der Zukunft zu wagen, müssen erst einmal die technischen Realitäten aufgeschlüsselt werden. Denn „Hybrid“ ist die Wahl zwischen:

  • Mikro-Hybrid – ein Auto ohne Elektromotor aber mit typischen Techniken wie Bremsenergiezurückgewinnung und Start-Stopp-Automatik.
  • Mild-Hybrid – es ist zwar ein Elektromotor samt Batterie verbaut, jedoch ist dieser nicht stark genug, um das Auto alleine anzutreiben. Er ist eher ein Unterstützer.
  • Vollhybrid – Elektro- und Verbrennungsmotor sind ähnlich leistungsstark sodass ein „Entweder-oder“-Fahrbetrieb möglich ist. Die Batterie kann jedoch nur durch den Verbrennungsmotor geladen werden.
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Zusätzlich werden auch noch die Antriebsweisen weiter unterteilt, wobei die folgenden Punkte jeweils Varianten des Vollhybriden sind:

  • Parallel-Hybriden verbinden den Verbrennungs- und Elektromotor in einem gemeinsamen Antriebsstrang, sodass je nach Fahrsituation ein Umschalten möglich ist.
  • Serielle Hybriden werden primär durch den Elektromotor angetrieben. Der Verbrennungsmotor existiert nur noch, um die Batterien mit Strom zu versorgen.
  • Plugin-Hybriden sind die letzte Evolutionsstufe der seriellen Hybriden. Sie können via Stecker die Batterien auch noch extern laden

Das bedeutet zunächst einmal, „das“ Hybridfahrzeug, dass eine Brückentechnologie sein könnte, existiert zunächst gar nicht. Wenn in der Zukunft etwas davon von der technologischen Entwicklung überholt werden sollte, dann eher nur bestimmte Gruppen davon.

Mild- und Mikro-Hybriden

Wo der Elektromotor gar nicht vorhanden, beziehungsweise nicht stark genug ist, um das Auto ohne weitere Antriebsunterstützung fortzubewegen, ist am ehesten eine Ablösemöglichkeit gegeben – sollte man glauben.

In der Tat verhält es sich so, dass vor allem Entwicklung und Verkauf des Mikro-Hybriden mit den Kraftstoffpreisen stehen und fallen – momentan steigen diese, denn die OPEC hat sich auf eine Förderungsdrosselung geeinigt. Das macht Mikro-Hybriden wegen ihrer Verbrauchseinsparungen gegenüber normalen Verbrennern durchaus interessant und es ist abzusehen, dass diese Techniken in den nächsten Jahren sowieso Standard werden müssen, um immer schärfere Emissionsvorgaben einzuhalten.

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Allerdings wird der Tag kommen, an dem Kraftstoff nicht mehr bezahlbar genug ist für das tägliche Umherfahren von Otto Normalverbraucher – Das wird das Aus für den Mikro-Hybriden bedeuten – und auch den Mild-Hybriden, dessen E-Motor ja eher ein besserer Turbolader ist. Im Rennsport allerdings wird diese Technik noch bestehen bleiben. Das zeigt das Formel-1-Team Mercedes. Dort hat der Hybrid seit drei Saisons einen festen Platz, der die „Silberpfeile“ von Sieg zu Sieg führt und dennoch erst am Anfang steht.

Zwischenfazit: Mikro- und Mild-Hybriden sind in der Tat eine Brückentechnologie und werden damit die ersten Hybriden sein, die an Bedeutung verlieren werden.

Vollhybriden

Mit jedem Cent, den Benzin oder Diesel teurer werden, werden alle Fahrzeuge, die über einen solchen Motor verfügen, unrentabler – so zumindest die Theorie. Doch wer ihr anhängt, trägt unter Umständen Scheuklappen. Um das zu erklären, muss man einen Blick auf die reine Elektrotechnik werfen.

Der bislang am häufigsten geäußerte Kritikpunkt an reinen Elektrofahrzeugen ist die mangelnde Reichweite. Und bislang gibt es – bis auf Lichtblicke wie den Lucid Air – auch noch kaum Elektrofahrzeuge, die ein definitives Ende dieses Trends absehen lassen.

Das liegt aber nicht an den Autoherstellern, sondern den technischen Realitäten der Batterien – die physikalische Tatsache, dass eine Batterie umso schwerer wird, je mehr Kapazität sie hat, steht nach wie vor. Und das, obwohl unzählige Hersteller an zukunftsweisenden Fahrzeugbatterien arbeiten.

Und an diesem Punkt kommt der Vollhybrid wieder ins Spiel. Bereits hier bei uns im dicht besiedelten Mitteleuropa klagt man über zu dünne Versorgungsnetze in Sachen Stromtankstellen – das wird sich zwar sicherlich, auch mit gesetzlicher Unterstützung, über kurz oder lang ändern, sodass die Netze tatsächlich ausreichend sind, um reine Elektrofahrzeuge komfortabel zu machen – selbst wenn es keine Quantensprünge bei der Batterieentwicklung geben würde.

In anderen Regionen der Welt – und das müssen nicht einmal Entwicklungsländer sein – sieht es jedoch völlig anders aus:

  • USA
  • Kanada
  • Russland
  • China
  • Afrika
  • Australien

um nur einige zu nennen, sind Nationen beziehungsweise Kontinente, in denen extrem große Distanzen zu überbrücken sind. Schon heute gibt es im Westen der USA oder in Australien normale Strecken, auf denen zwischen zwei Tankstellen hunderte Kilometer liegen. Und genau in diesen Ecken der Welt wird auch der Vollhybrid noch für eine ganze Weile notwendig bleiben.

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Denn solange der Staat nicht eingreift und von sich aus alle 20 Kilometer, etwa irgendwo in der sibirischen Einöde, eine Aufladestation installiert, wird es keiner tun – eine schlichte Realität der Marktwirtschaft, die auf Rentabilität angewiesen ist, die es auf diesen Routen selten gibt. Kurz gesagt wird es ohne staatliche Unterstützung immer weiße Flecken auf der Ladestationen-Weltkarte geben.

Und solange es keine Elektroautos gibt, die mit einer Batterieladung bei jeder Außentemperatur mit den 1.000 oder mehr Kilometern eines modernen Verbrennungsmotors konkurrieren können, muss für diese Distanzen eine Alternative vorhanden sein – und das ist der Hybrid, wahrscheinlich als Plugin. Denn die einzige Alternative wäre es, auf einigen Strecken schlicht kein Auto mehr fahren zu können – und das ist ob des täglich steigenden Mobilitätsniveaus in aller Welt schlicht undenkbar.

Der Umweltschutz

Der Stromhunger der Welt wächst täglich. Und obgleich ein reines Elektroauto zwar vollkommen frei von CO2 und anderen Schadstoffen fährt, so gilt dennoch, dass gerade die Batterieherstellung sowie ferner auch die Stromerzeugung durch Kohle und andere fossile Brennstoffe die Umweltbilanz wieder kippt. Kurioser Weise könnte es gerade der Vollhybrid sein, der hier helfend eingreifen kann. Denn obschon auch er ähnliche Probleme der Umweltfreundlichkeit hat, steht die Tatsache im Raum, dass:

  • Batterien
  • Motor
  • Elektrische Komponenten

beim Hybriden kleiner ausgeführt sind – pro Fahrzeug müssen also weniger kostbare Materialien wie Nickel und Lithium gefördert werden und es wird auch nicht so viel CO2 bei der Herstellung in die Luft geblasen. Das ist nur der eine Punkt, der andere ist sogar noch gewichtiger. Denn ein reines Elektroauto benötigt zwingend Strom, ganz gleich, wie umweltschädigend dieser hergestellt wurde. Und so überraschend es sich anhört, für die Umwelt kann es durchaus einen Unterschied machen, ob man für eine halbe Stunde bis zur nächsten Ökostrom-gespeisten Steckdose auf den Verbrennungsantrieb umschaltet und nur ein paar Gramm CO2 in die Luft bläst, oder zwangsläufig an einer Steckdose anhalten muss, die von einem Kohlekraftwerk gespeist wird, das für die gleiche Zeit eine ungleich höhere Menge an Umweltbelastungen verursacht.

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Obendrein zeigt sich schon bei uns in Mitteleuropa, wie lange, kurvenreich und steinig der Weg in die nachhaltige Stromerzeugung ist – obwohl die sogenannte Energiewende seit rund 35 Jahren in verschiedenen Stadien existiert, sind wir noch meilenweit davon entfernt, das letzte Kohle- oder Gaskraftwerk abschalten zu können. In anderen Nationen liegt dieser Zeitpunkt in noch viel weiter entfernter Zukunft.

Das bedeutet, selbst in einem sehr positiven Szenario:

  • dauert es noch Jahre, bis reine Elektroautos genügend Reichweite haben
  • braucht es viel Geduld, bis das Versorgungsnetz so gut ist wie bei klassischen Tankstellen
  • werden noch viele Jahrzehnte vergehen, bis Strom flächendeckend regenerativ hergestellt wird

Und bis dieser Punkt weltweit erreicht ist, also Ökostrom in gleicher Dichte vorhanden ist, wie das jetzige Tankstellennetz, wird der Hybrid weiter eine Daseinsberechtigung haben. Insbesondere als Vollhybrid, bei dem der Besitzer die freie Wahl hat, in welcher Form er angetrieben werden möchte.

Verbrennungs-Technik

Ein letzter Punkt widmet sich dem Verbrennungsmotor. Denn obgleich man hier in den vergangenen Jahrzehnten gewaltige Quantensprünge in Sachen Kraftstoff-Effizienz gemacht hat, ist das Ende der Fahnenstange noch längst nicht erreicht. Der heutige Hybrid fährt in aller Regel mit einem Benzinmotor – unter anderem, weil damit meist städtische Kurzstrecken befahren werden, die ein Diesel aus technischen Gründen nicht so gut meistert.

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Der Hybrid von morgen könnte jedoch mit Erdgas fahren – das ist schon bei der Verbrennung sauberer als Benzin oder Diesel.

Und nicht zuletzt sind mit der Raffinierung umfangreiche und umweltschädigende Zwischenschritte vom Erdöl bis zum Kraftstoff nötig – beim Gas entfallen diese. Auch, weil Gas als Kraftstoff nicht zwingend aus der Erde stammen muss, sondern auch als Faulgas entstehen kann.

Zudem nähert sich der Verbrennungsmotor zwar seiner Entwicklungsgrenze an, das bedeutet aber noch nicht, dass es nicht noch etwas zu verbessern gäbe – und hier gibt es noch eine Menge Möglichkeiten, die den Vollhybriden noch für geraume Zeit am Puls der Zeit halten werden.

Fazit – Hybridfahrzeuge: Brückentechnologie oder echte Zukunft?

Es gibt Hybridtechniken, die sind tatsächlich bloß eine Brückentechnologie. Bis jedoch Lösungen gefunden wurden, die sowohl die Batterieherstellung als auch die Stromerzeugung umweltfreundlich machen und dafür sorgen, dass ein reines Elektroauto bei jedem Wetter innerhalb weniger Minuten aufgeladen werden kann und mit einer Ladung ähnlich weit kommt, wie ein Verbrennungsmotor, so lange wird der Hybrid auch noch Bestand haben.

Er ist eine Brückentechnologie – die jedoch aller Voraussicht nach noch viele Jahrzehnte halten wird und die bis zur vollständigen Energiewende sogar teilweise umweltfreundlicher ist, als ein reines Elektrofahrzeug.

Über den Autor

Sebastian hat Elektroauto-News.net im Juni 2016 übernommen und veröffentlicht seitdem interessante Nachrichten und Hintergrundberichte rund um die Elektromobilität. Vor allem stehen hierbei batterieelektrische PKW im Fokus, aber auch andere Alternative Antriebe werden betrachtet.

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Interessante Betrachtung, die beim Thema Umweltbelastung der verschiedenen Antriebskonzepte aber, wie leider meistens, ein paar kaum beachtete Tatsachen außer Acht lässt: Beim Vergleich des CO2-Ausstoßes wird beim Verbrenner oft nur der Wert betrachtet, der aus dem Auspuff kommt, während beim E-Fahrzeug die Stromerzeugung betrachtet wird. Gerechterweise sollten also beim Verbrenner auch Kraftstoffherstellung, -transport und -lagerung in die Rechnung einbezogen werden. Und dabei sollte auch bedacht werden, dass für die Raffination des Erdöls erhebliche Mengen Strom verbraten werden, der im Zweifelsfall auch noch aus Kohle gewonnen wird. Alles in allem kommt man dabei beim Verbrenner ganz schnell auf 500 bis 800 Gramm CO2 pro Kilometer, während es beim E-Fahrzeug, selbst wenn der Strom ausschließlich aus Kohle erzeugt wird und dort ebenfalls alle Prozessschritte betrachtet werden, umgerechnet gerade mal 40 bis 80 sind. Und schließlich geht der Elektromotor wesentlich effizienter mit der Energie um als der Verbrenner. Es spricht also noch viel mehr für E-Fahrzeuge als landläufig angenommen bzw. als uns von so genannten Experten weißgemacht werden soll, die oft der Öl-Lobby nahestehen.

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