Hybrid Electric Vehicle (HEV)
Hybrid Electric Vehicle oder auch der Hybridantrieb
Elektroantrieb mit an Bord
Die Evolution des Hybridfahrzeuges (HEV – Hybrid Electric Vehicle) begann im Jahr 1997, damals nur mit geringem Markterfolg aufgrund der unter anderem höheren Anschaffungskosten gegenüber konventionellen Fahrzeugen. Ein Hybridfahrzeug wird durch eine Kombination aus Verbrennungsmotor und elektrischem Motor, je nach Lastbereich gemeinsam angetrieben. Kinetische Energie des Fahrzeugs kann in Verzögerungsphasen über einen als Generator arbeitenden Elektromotor in Form von elektrischer Energie in einer Batterie gespeichert werden und später – z.B. beim Beschleunigen – genutzt werden, um den Verbrennungsmotor durch den Elektromotor zu unterstützen.
Die wesentlichen Vorteile des HEV liegen im hohen Kraftstoffverbrauchs-Einsparpotential unter spezifischen Fahrbedingungen (z.B. städtischer Betrieb mit vielen Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgängen) und hohem Anfahrdrehmoment. Weitere Vorteile ergeben sich durch rein elektrischen Betrieb, etwa im „Stop & Go“-Verkehr sowie durch die sogenannte Lastpunktverschiebung, bei dem der E-Motor eine zusätzliche Last durch Batterieladen erzeugt, wodurch der Verbrennungsmotor in einen effizienteren Betriebspunkt verlegt wird. Heutzutage wird in ‚mild’ Hybrid (10 bis 20 Kilowatt elektrische Leistung) und ‚full’ Hybrid (bis 50 Kilowatt) unterschieden. Neben der unterschiedlichen elektrischen Leistung unterscheiden sich die Hybridvarianten auch durch konzeptionelle Unterschiede in der Einbindung des E-Motors.
Unter Nutzung der rückgewonnenen Bremsenergie sind bei installierter elektrischer Leistung von zehn Kilowatt Einsparungen an CO2 von bis zu zehn Prozent möglich. Die Herausforderung bei der Entwicklung hybridisierter Antriebsstränge ist die Auslegung der Speicher, so dass der Fahrbetrieb durch die Speicherkapazitäten gedeckt und die Marktakzeptanz nicht nachteilig beeinflusst wird.
Eine Sonderform des Hybridantriebs stellen sogenannte Plug-In-Hybridfahrzeuge (PHEV – Plug-in Hybrid Electric Vehicle) dar. Hierbei wird die Batterie im Gegensatz zum konventionellen HEV nicht nur durch den Verbrennungsmotor sowie die Rückgewinnung der kinetischen Bremsenergie gespeist, sondern kann zusätzlich ähnlich einem BEV extern geladen werden. PHEV haben typischerweise größere Batterien an Bord und erlauben somit auch rein elektrische Fahrten bis zu einer Reichweite von etwa 40 km.
