So funktioniert Hybrid

Der Hybridantrieb gehört zu den alternativen Antrieben und kombiniert zwei verschiedene Energiequellen: einen konventionellen Benzinmotor und einen Elektromotor. Beim Hybridantrieb sind diese beiden Antriebe in einem effizienten System vereint. Oft wird der Hybridantrieb auch als Hybridmotor bezeichnet. Dies ist allerdings nicht richtig, da ein Hybridantrieb nie nur aus nur einem Motor besteht.

Der Hybridantrieb wechselt während der Fahrt automatisch zwischen beiden Energiequellen. Bei einer Geschwindigkeit bis etwa 50 km/h fährt ein Hybridauto überwiegend elektrisch. Bei stärkerer Beschleunigung und höherer Geschwindigkeit wird der Verbrennungsmotor zugeschaltet und gemeinsam mit dem Elektromotor genutzt.

Besonders im Stadtverkehr zeigen sich die klaren Vorteile eines Hybridantriebs: Mit Hilfe des intelligenten Bremssystems wird die Energie, die beim Bremsen entsteht, über einen Generator in elektrische Energie umgewandelt. Diese Energie wird dann wieder in der Hochvolt-Batterie gespeichert und kann für die weitere Fahrt genutzt werden. Bei einem Auto mit konventionellem Antrieb geht diese Energie völlig ungenutzt in Form von Wärme verloren.

Innovative Hybrid-Technologie bietet also zahlreiche Vorteile: Die intelligente Kombination zweier Motoren verringert sowohl den Kraftstoffverbrauch als auch die Emissionen und macht Mobilität dadurch deutlich effizienter. Die Verwendung einer Start-Stopp-Automatik trägt zusätzlich zur Rekuperation, also der Rückgewinnung von elektrischer Energie, bei.

Ein Plug-in-Hybrid ist eine Vollhybrid-Variante, die eine deutlich größere Kapazität der Hochvolt-Batterie bietet. Häufig wird für diese Hybridtechnik die Abkürzung PHEV, ausgeschrieben Plug-in Hybrid Electric Vehicle, genutzt. Die Batterie bei einem Fahrzeug mit Plug-in-Hybridantrieb kann auf zwei Arten geladen werden: zum einen über den Verbrennungsmotor, zum anderen über externes Aufladen an einer Ladestation oder Steckdose. Beim Laden wird das Fahrzeug mit einem Kabel mit entsprechendem Stecker, dem Plug, an das Stromnetz angeschlossen.

Die Möglichkeit, das Fahrzeug extern zu laden, ist der entscheidende Unterschied zu einem selbstladenden Hybridauto. Bei Hybridmodellen ohne externe Lademöglichkeit lädt sich der Energiespeicher ausschließlich über regeneratives Bremsen oder den Verbrennungsmotor wieder auf. Plug-in-Hybridfahrzeuge besitzen außerdem oft eine größere Batterie mit mehr Kapazität.

Der Vorteil eines Plug-in-Hybrids besteht darin, kurze Strecken als E-Auto, ohne CO₂-Ausstoß und mit geringem Kraftstoffverbrauch, zurückzulegen. Ist die elektrische Batterie leer, kann die Fahrt dennoch nahtlos mit dem Verbrennungsantrieb fortgesetzt werden. So können Plug-in-Hybride auch längere Distanzen zurücklegen – ganz ohne Unterbrechung.

1997 setzte Toyota mit der Markteinführung des ersten Vollhybrid-Fahrzeuges in Großserie neue Maßstäbe. Der Prius war geboren und damit auch der erste Hybridantrieb von Toyota. Durch die Kombination eines 53 kW leistenden Benzinmotors mit einem 33 kW Elektromotor verbrauchte die erste Generation des Prius nur 5,1 Liter pro 100 Kilometer – ein Wert, der die Fahrzeugindustrie revolutionierte.

2003 löste die nächste Generation des Prius seinen Vorgänger erfolgreich ab. Mit einer optimierten Aerodynamik, besserer Raumausnutzung und dem Einsatz einer neuen, platzsparenden Hybridbatterie zeigte die zweite Generation wie viel Innovation in nur fünf Jahren stecken kann. 

Der verbesserte Verbrenner arbeitete weiterhin im zuverlässigen Atkinson-Zyklus, benannt nach seinem Erfinder James Atkinson, der im Jahre 1880 den Kreisprozess bei Viertaktmotoren erfand. Der neue Verbrennungsmotor leistete nun 57 kW bei optimalem thermischem Wirkungsgrad. Auch der Elektromotor war mit 50 kW nun leistungsstärker als ein konventioneller Verbrenner mit 1,0-1,2 Litern Hubraum. Der Kraftstoffverbrauch konnte dank der innovativen Technologien auf nur 4,3 Liter pro 100 Kilometer reduziert werden.

Die dritte Generation des Prius wurde 2009 eingeführt. Auch der völlig neu entwickelte 1,8-Liter-Benziner mit 73 kW Leistung arbeitete nach dem bewährten Atkinson-Prinzip und mit verbessertem thermischem Wirkungsgrad. Im Zusammenspiel mit dem ebenfalls neuentwickelten Elektromotor mit 60 kW reduzierte sich der Kraftstoffverbrauch auf nur 3,9-4,0 Liter pro 100 Kilometer.

Ganz nach dem Motto "Verrückt nach Qualität" hat der langjährige Toyota Mitarbeiter und Hybrid-Fan, Dirk Breuer, bereits viele Themen rund um Hybrid-Fahrzeuge auf seine ganz eigene, unterhaltsame Art erläutert. Noch Fragen? Dirk liefert Antworten

Hybrid entdecken auf besondere Art: Spielerisch erleben unsere jungen Testfahrer die Vorteile des Hybridantriebs. Hybridtechnologie ist eben kinderleicht!