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Hybride Antriebe

Erstellt am: 22.03.2010 | Stand des Wissens: 21.01.2019
Ansprechpartner
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Prof. Dr. M. Wietschel

Auf der Suche nach kostengünstigen Antriebsstrukturen hat sich neben den alternativen Kraftstoffen insbesondere die zunehmende Elektrifizierung des Antriebsstranges als Hauptpfad zur Verringerung der verkehrsbedingten Emissionen herauskristallisiert. Den Zwischenschritt von den konventionellen Antrieben hin zum rein elektrischen Fahren stellen dabei die Hybridsysteme dar ( "Hybrid" , griechisch: "gemischt" oder "von zweierlei Herkunft"). Ein Hybridfahrzeug ist per Definition ein Fahrzeug, welches mindestens zwei Energiewandler und zwei im Fahrzeug eingebaute Energiespeichersysteme besitzt, um das Fahrzeug anzutreiben. Die am häufigsten verbreitete Kombination stellen Fahrzeuge dar, die einen elektrischen Antriebsstrang mit einem konventionellen Antriebsstrang mit Verbrennungsmotor kombinieren [KBA16].
Grundsätzlich unterscheiden sich verschiedene Hybridkonzepte zunächst nach der Ausprägung der elektrischen Komponente, d.h. dem Grad der Elektrifizierung. Als Indikatoren der Klassifizierung werden in der Literatur in der Regel die Leistung des Elektromotors sowie die elektrisch realisierten Nebenfunktionen herangezogen. Basierend auf dieser Grundlage können die vier Klassen Mikrohybrid, Mildhybrid, Vollhybrid und Plug-In Hybrid (als Weiterentwicklung) unterschieden werden [WaFr11a, S. 61].
uebersicht_Hybride.jpgAbb. 1: Übersicht der Hybridklassen [WaFr11a, S. 53]
Aus technischer Sicht stellen elektrische Antriebe mit ihrem schnellen und präzisen Ansprechverhalten, ihrem hohen Wirkungsgrad und der einfachen Handhabung ihres Energieträgers das ideale Antriebskonzept der Zukunft dar. Einen weiteren Vorteil bietet darüber hinaus die in diesen Konzepten vereinfachte Elektrifizierung der Nebenaggregate. Diese sind gewöhnlich über einen Keilriemen gemeinsam mit dem Motor gekoppelt, wodurch beim Betrieb eines Aggregates alle weiteren Aggregate ebenfalls angetrieben werden. Eine Elektrifizierung der Nebenaggregate ermöglicht hier einen entkoppelten Betrieb und steigert somit die Effizienz des Systems.
Dennoch weist der elektrische Antrieb in seinem derzeitigen Entwicklungsstadium Nachteile auf, welche die Kombination mit Verbrennungskraftmaschinen sinnvoll machen. Als Hauptaspekt ist hier die Reichweite zu nennen, aber auch die Verfügbarkeit öffentlicher Ladeinfrastruktur wird noch als unzureichend empfunden. Daher erweist sich für die Markteinführung elektrischer Antriebe die Kombination mit Verbrennungsmotoren zur Reichweitenerhöhung als günstig. Hybridfahrzeuge stellen vor diesem Hintergrund den Einstieg in das elektrische Fahren dar [WaFr11a, S. 59] und übersteigen die Zulassungszahlen von reinen Elektrofahrzeugen bislang. Im Jahr 2016 wurden in Deutschland 47.996 Hybridfahrzeuge neu zugelassen, wohingegen die Zahl der Neuzulassungen von reinen Elektrofahrzeugen bei lediglich 11.410 liegt [KBA17a].
Glossar
Ansprechpartner
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung, Prof. Dr. M. Wietschel
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Antriebstechnologien im Straßenverkehr (Stand des Wissens: 21.01.2019)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?298940
Literatur
[KBA16] Statistiken zu Neuzulassungen und Bestand von Personenkraftwagen, 2016
[KBA17a] Kraftfahrt-Bundesamt (Hrsg.) Neuzulassungen von Pkw im Jahr 2016 nach ausgewählten Kraftstoffarten, 2017/01/01
[WaFr11a] Wallentowitz, Henning, Freialdenhoven, Arndt Strategien zur Elektrifizierung des Antriebstranges: Technologien, Märkte und Implikationen , Ausgabe/Auflage 2. Auflage, Vieweg+Teubner, 2011, ISBN/ISSN 3834814121
Glossar
Hybrid
Der Ausdruck Hybrid bedeutet "etwas Gebündeltes, Gekreuztes oder Gemischtes". Es stammt ab von dem lateinischen Fremdwort griechischen Ursprunges Hybrida. In der Technik wird ein hybrides System, aus zwei unterschiedlichen Technologien miteinander kombiniert.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?297732

Gedruckt am Montag, 21. September 2020 13:48:24