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Was sind die Unterschiede zwischen Hybridautos, Elektroautos und Wasserstoffautos?

Auch wenn Hybridautos schon lange auf der Straße unterwegs sind, wissen nur wenige Menschen, wie sie funktionieren und wie sie sich von einem Elektroauto, einem Wasserstoffauto oder einem Plug-in-Hybrid unterscheiden… Eine Erklärung!

 

Das Hybridauto

Es handelt sich schlicht und einfach um einen Benziner – manchmal auch Diesel -, dem ein kleiner Elektromotor und eine Batterie hinzugefügt werden. Der Vorteil dieser Batterie und Motorisierung besteht darin, dass während der Verzögerungs- und Bremsphasen die kinetische Energie zurückgewonnen, in Elektrizität umgewandelt und in der Batterie gespeichert werden kann. Die Batterie wird dann während der Startphasen des Fahrzeugs wiederverwendet, in denen es je nach Technologie möglich ist, einige hundert Meter zu 100% elektrisch zu fahren.

Zu beachten ist, dass ein Hybridauto nicht an einer Steckdose aufgeladen wird. Seine elektrische Energie wird nur während der Brems- und Abbremsphasen zurückgewonnen. In der Realität gleicht ein Hybridauto daher eher einem elektrisch unterstützten Verbrennungsfahrzeug als einem echten Hybrid, bei dem die Energie gleichmäßig auf die beiden Motoren verteilt wird.

Das Plug-in-Hybridauto

Der Plug-in-Hybrid, der als eine Weiterentwicklung des Hybridautos betrachtet wird, ist einfach ein Hybrid, bei dem die Größe der Batterie und manchmal auch des Elektromotors erhöht und ein Stecker hinzugefügt wurde, um die Batterie direkt aus dem Stromnetz aufzuladen.

Der Vorteil einer größeren Batterie liegt darin, dass man mehrere Dutzend Kilometer im Elektromodus fahren kann, ohne einen einzigen Tropfen Kraftstoff zu verbrauchen. Eine Reichweite, die ausreicht, um den größten Teil des täglichen Arbeitsweges abzudecken: einkaufen gehen, die Kinder von der Schule abholen oder zur Arbeit fahren.

Prius Plug-in-Hybrid
Funktionsweise des Prius Plug-in-Hybrids mit Akkupack in grün

Für längere Reisen wird der Hybridmodus verwendet. Dies ist eine Möglichkeit, die „Grenzen“ des Elektroautos in Bezug auf Reichweite, Verfügbarkeit von Ladestationen und Aufladezeit zu überwinden. Auf der anderen Seite verbrennen wir immer noch Kraftstoff, weil ein Verbrennungsmotor verwendet wird…

Gegenwärtig sind Plug-in-Hybride eher dem oberen Marktsegment mit Fahrzeugen vorbehalten, deren Preis im Allgemeinen über 30.000 Euro liegt. Dies ist auf die Vielzahl von Komponenten (Batterien, elektrische Motorsteuerung usw…) zurückzuführen, die dem konventionellen Motor hinzugefügt werden. Zwischen einem konventionellen Hybrid und einem Plug-in-Hybrid liegen die Mehrkosten je nach Modell in der Regel zwischen 6.000 und 9.000 Euro.

Das Elektroauto

Bei einem Elektroauto gibt es keinen Kraftstofftank und keinen Verbrennungsmotor, sondern einen Elektromotor, der von einem elektronischen Steuergerät geregelt wird und mit einer Batterie verbunden ist. Diese Batterie erlaubt je nach Modell eine Reichweite von 100 bis zu mehreren hundert Kilometern und kann direkt am Stromnetz aufgeladen werden, entweder zu Hause oder an einer öffentlichen Ladestation.

Renault Zoé Elektroauto
Batterie des Renault Zoé

In Bezug auf die Konstruktion ist das Elektroauto viel einfacher als ein Verbrennungs- oder Hybridauto. Das Ergebnis: niedrigere Wartungskosten und viel billigere Energie als herkömmliche Brennstoffe.

Elektrisches Fahren kann einschüchternd sein, aber wenn man erst einmal mit dem Auto umgeht, lohnt sich die Mühe. Elektroautos laufen zu 100% leise, sind angenehm zu fahren und haben während der Nutzung null Emissionen, da sie einfach keinen Auspuff haben.

Die Kehrseite der Medaille: Die Probleme der Reichweite und der mangelnden Infrastruktur in einigen Regionen müssen angegangen werden. 

Das Elektroauto mit Range Extender

Ein Elektroauto mit Range Extender basiert typischerweise auf der gleichen Basis wie das Elektroauto, aber mit einem zusätzlichen Verbrennungsmotor. Im Gegensatz zu Plug-in-Hybriden wird er nicht zum Antrieb der Räder, sondern nur zum Aufladen der Batterie verwendet.

Vorteil des Systems: Die Möglichkeit, von der vollelektrischen Reichweite zu profitieren, die größer ist als bei Plug-in-Hybriden, und gleichzeitig die Gewissheit zu haben, bei langen Fahrten einen Extender verwenden zu können. Nachteile: ein eher seltenes Angebot und eine gewisse Abhängigkeit vom Öl, da der Extender grundsätzlich Kraftstoff verbrennt.

BMW i3 Elektroauto mit Range Extender
BMW i3 33 kWh: 300 km Reichweite im NEFZ-Zyklus

Das Wasserstoffauto

Per Definition ist ein Wasserstoffauto ein Elektroauto. Der Hauptunterschied liegt in der Art und Weise, wie der Elektromotor angetrieben wird.

Während ein Elektroauto seine Energie aus einer Batterie bezieht, die kWh akkumuliert und über das Stromnetz wieder aufgeladen wird, verwendet ein Wasserstoffauto eine Brennstoffzelle, die direkt an Bord aus unter Druck stehenden Tanks (700 bar), in denen Wasserstoff gespeichert ist, Strom erzeugt.

Audi h-tron Wasserstoffauto

Anzumerken ist, dass einige wasserstoffbetriebene Autos, wie z.B. der Mercedes GLC F-Cell, ihre Brennstoffzelle mit einer aus dem Stromnetz aufgeladenen Batterie kombinieren, was eine Reichweite von mehreren Dutzend Kilometern ermöglicht.

Auf dem Papier sind die Vorteile von Wasserstoff vielfältig: null Emissionen (mit Ausnahme von Wasserdampf) und eine allgemein größere Reichweite als die von Elektroautos bei einer Betankungszeit von nur wenigen Minuten.

Die Entwicklung des Wasserstoffs ist jedoch mit mehreren Schwierigkeiten konfrontiert: einerseits mit der mangelnden Versorgung durch die Hersteller, andererseits mit der Frage des Vertriebsnetzes, das in Frankreich heute noch sehr lückenhaft ist. Aus technischer Sicht sei auch auf den im Vergleich zur Batterie deutlich geringeren Wirkungsgrad einer Brennstoffzelle hingewiesen, ebenso wie auf die Produktion von Wasserstoff, die heute hauptsächlich fossilen Ursprungs ist. Auch bei der Elektrolyse, der Herstellung von Wasserstoff aus Elektrizität, sind die Verluste bei der Verarbeitung beträchtlich, wobei gegenwärtig ein Wirkungsgrad zwischen 50 und 70% gemeldet wird.


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Artikelauszug von Mickaël Torregrossa aus Automobile Propre

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