Toyota Prius Plug-in
Quelle: Toyota

Plug-in-Hybride und Range Extender

Der gute Kompromiss zum Elektroauto: Plug-in-Hybride und Range Extender

[25.03.2013] Ratgeber | gl

Fahrzeuge mit Elektromotor gelten als besonders umweltfreundlich, die Verkaufszahlen sind jedoch weiterhin niedrig. Das Hauptproblem liegt weiterhin beim Energiespeicher, dessen Kapazität entscheidend für die Reichweite der Fahrzeuge ist. Zudem sind die Ladezeiten noch deutlich zu lang. Daher schieben sich vermehrt sogenannte Plug-in-Hybride und Modelle mit Range Extender in den Markt. Die Reichweiten-Verlängerer haben einen zusätzlichen Verbrennungsmotor, der bei leerem Akku für die Weiterfahrt sorgt und damit jede Angst vor plötzlichem Liegenbleiben überflüssig macht. Sie werden die Verbreitung des Elektroautos entscheidend voran bringen.

Ein Liter Benzin entspricht fast zehn Kilowattstunden. Diese simple Zahl beschreibt das ganze Dilemma von Elektroautos, die ihre Energie allein aus Batterien beziehen. Denn sie bedeutet, dass ein 16 kWh-Akku, wie ihn etwa der Opel Ampera besitzt, nur so viel Energie enthält wie eineinhalb Liter Benzin. Kein Wunder, dass dem Ampera nach 40 bis 60 Kilometern der Saft ausgeht.

Die Zukunft für das Universal-Auto ist nicht der Elektro- oder der Verbrennungsmotor, sondern die Kombination von beidem - mit zusätzlichem großem Akku. Wie diese Zukunft aussieht, zeigen etwa der Toyota Prius Plug-in und der neue Volvo V60 D6, sowie der Opel Ampera und sein Bruder Chevrolet Volt. Der 4,4 kWh-Akku im Toyota reicht für etwa 25 Kilometer Stadtfahrt und lässt sich an der Steckdose aufladen. Der neue Volvo V60 D6 schafft mit 11 kWh sogar bis zu 80 Kilometer und ist nebenbei das erste Plug-in-Modell mit Dieselmotor.

Geht der Stromvorrat zur Neige, so springt der Verbrennungsmotor an. Bei Toyota und Volvo übernimmt er den Antrieb und lädt auch die Batterie wieder auf. Ein Range Extender wie im Ampera oder Volt erzeugt hingegen ausschließlich Strom und kann den Verbrennungsmotor nicht direkt antreiben. Für den Fahrer spielt das keine Rolle, er bedient weiter nur Gas- bzw. Strom-Pedal und Bremse. Der Unterschied könnte aber Bedeutung bekommen: Es gibt Überlegungen, Verbrennungsmotoren aus Umweltzonen zu verbannen. Batteriefahrzeuge dürfen rollen, auch mit Range Extender, die hier freilich abgeschaltet bleiben müssen. Autos, die auch mit ihrem Verbrennungsmotor fahren können, müssen unter Umständen draußen bleiben.

Die Angst vor dem Blackout im Batterieauto ist nicht nur ein psychisches Hindernis, sondern ein sehr berechtigtes. Renault gibt für seinen im Juli in den Handel kommenden neuen Zoe 210 Kilometer Reichweite an. Das ist ein Bestwert für kleine und einigermaßen preiswerte Modelle. Er gilt aber nur für spezielle Energiesparreifen von Michelin und nur unter Normbedingungen - also für die Schleichfahrt, die auch bei Benzin- und Dieselautos für sonst unerreichbare Bestwerte sorgt.

Opel Ampera
Opel Ampera wird am Werk in Rüsselsheim mit erneuerbarer Energie versorgt, Foto: Opel

120 bis 150 Kilometer sind eine realistischere Annahme, wenn man von einem gemächliches Tempo in der Ebene ausgeht. Steigungen oder eine raschere Gangart auf städtischen Schnellstraßen lassen die Reichweite rapide schrumpfen. Die sogenannte Rekuperation erhöht sie wieder: Lässt der Fahrer das Strom-Pedal los, drückt er das Bremspedal, so wird der Antriebsmotor zum Generator. Er bremst und erzeugt dabei Strom. Geschickte Fahrer brauchen so die eigentliche Bremse nur sehr selten, ihre Scheiben und Beläge leben entsprechend länger. Renault fasst beim Zoe diese Rekuperation samt den Energiesparreifen und der neuen Klima-Wärmepumpe unter dem Begriff "Range Optimizer" zusammen. Das hört sich nach Range Extender an, hat aber nichts damit zu tun.

Auch winterliche Temperaturen schwächen die Batterie. Renault setzt deshalb beim Zoe auf eine Wärmepumpe für Heizung und Kühlung, die wesentlich weniger Strom verbrauchen soll. Volvo hingegen nutzt eine Heizung, die mit Brennstoff betrieben wird, etwa mit Ethanol. Verbreitet ist dazu, das Auto mit Netzstrom zu heizen oder zu kühlen, solange es am Ladekabel hängt, der Energiebedarf während der Fahrt ist dann deutlich geringer. Trotzdem: Selbst wenn ca. 60 Kilometer sichere Fahrtstrecke für die täglichen Büro- und Einkaufswege reichen, bleibt ein plötzlicher Stau auf winterlicher Autobahn ohne Ausweich- oder Wendemöglichkeit eine Horrorvorstellung für Fahrer reiner Elektroautos.

Plug-in-Hybride und Modelle mit Range Extender vereinen das Beste aus zwei Welten. In der Stadt rollen sie leise und ohne lokale Emissionen. Ihre Akkus lassen sich an der Steckdose aufladen. Kommt aus dieser Dose regenerativ erzeugter Strom, etwa aus Wind- oder Wasserkraft, dann rollen die Autos sogar völlig emissionsfrei. Und draußen sind sie vollwertige Langstreckenmodelle, die sich zudem an jeder Zapfsäule problemlos auftanken lassen.

"Unter allen alternativen Antrieben hat der Plug-in-Hybrid in Zukunft die besten Erfolgsaussichten. Er wird bis 2018 die konventionellen Hybridmodelle bei den Verkäufen überholen“, prognostiziert die internationale Wirtschaftsberatung KPMG, nachdem sie weltweit 200 Verantwortliche in der Autoindustrie zum Thema befragt hatte. Dies gilt auch für den Range Extender: Der Kombination aus Elektro- und Verbrennungsmotor plus Ladung an der Steckdose gehört zunächst einmal die Zukunft. Für die Hersteller ist sie eine der wichtigsten Alternativen, um den CO2-Ausstoß der Neuwagenflotte auf 95 Gramm pro Kilometer zu begrenzen, wie es die EU ab 2020 vorschreibt. Die ersten Modelle stehen bereits im Schaufenster. (ampnet/ing)