Elektro, Hybrid, Plug-in, Range Extender und Co.

Diese elektrischen Antriebsformen gibt es

Juan ThomasRedaktor Auto & Mobilität

Die Antriebsart eines Autos war jahrzehntelang einfach zu beschreiben. Es gab die Fahrzeuge mit Benzinmotor, bevor in den 1970er Jahren der Dieselantrieb mit seiner effizienten Selbstzünder-Technik insbesondere in Europa massentauglich wurde. Doch die Zeiten haben sich drastisch geändert. Autos mit reinem Verbrenner ohne jegliche elektrische Unterstützung sind bei Neuwagen selten geworden. Grund sind die immer strengeren CO₂-Vorschriften. Wir geben einen Überblick und erklären die Unterschiede zwischen den aktuell verfügbaren alternativen Antriebskonzepten.

Die meisten Fahrzeuge mit Benzinmotor (und auch einige Diesel) haben in den letzten Jahren einen elektrischen Vitaminstoss bekommen. Bei einem Mildhybrid-System sorgt ein Riemenstarter oder ein Startergenerator, der den einstigen Anlasser nebst Lichtmaschine ersetzt, dafür, dass das Auto gerade im Citybetrieb effizienter unterwegs ist. Konkret arbeitet die Start-Stopp-Automatik sanfter oder der Wagen kann auf der Autobahn kurzzeitig den Verbrenner abschalten und «segeln». Die grösseren Mildhybrid-Systeme haben zumeist im Getriebetunnel einen kleinen Elektromotor nebst kleinem Akkupaket (0,5 bis 2,0 kWh) verbaut, der bei langsamen Geschwindigkeiten allein arbeitet oder als Boost mit einer Zusatzleistung den Verbrenner unterstützt.

Toyota machte die Hybridtechnik insbesondere mit seinem Prius ab Mitte der 1990er massentauglich. Beim Vollhybrid-Antrieb arbeiten ein Benzin- und ein E-Motor zusammen, die die Antriebsleistung über ein spezielles Getriebe untereinander aufteilen. Vollhybride können deutlich öfter als Mildhybride rein elektrisch fahren – zum Beispiel im dichten Stadtverkehr, wo sie im ständigen Stop-and-go ausschliesslich den Elektromotor nutzen. Die Energie dafür stammt aus einer zumeist sehr kleinen Batterie, die während der Fahrt vom Verbrennungsmotor oder dem regenerativen Bremssystem gespeist wird.

Während normale Hybridmodelle nur kurze Strecken rein elektrisch zurücklegen können, sieht das bei Plug-in-Hybriden (PHEV) anders aus. Neue Modelle wie Audi Q3 e-Hybrid, Mercedes E400 e oder VW Tiguan e-Hybrid können dank der rund 20 Kilowattstunden grossen Batterie rein elektrisch Strecken von teils über 100 Kilometern zurücklegen. Nachgeladen werden kann mit bis zu flotten 50 Kilowatt am DC-Schnelllader, womit sich das Laden auch unterwegs lohnt. Der Plug-in-Hybrid-Antrieb spielt gleichzeitig in der Sportwagenwelt eine wichtige Rolle. Bei Modellen wie BMW M5, Ferrari SF90, Porsche Cayenne e-Hybrid oder Bentley Continental GT wird die Elektrotechnik für das Erreichen imposanter Fahrleistungen genutzt. Die Antriebspakete aus Verbrenner und Elektromotor(en) ermöglichen oftmals Leistungen von weit über 700 PS. 

Die Fortschritte bei der Akkutechnik liessen Fahrzeuge mit Range Extender, zu Deutsch Reichweitenverlängerer, wie den ersten Opel Ampera schnell wieder vom Markt verschwinden. Doch aus China schwappt der Trend zu Range Extendern nun erneut in die USA und nach Europa. Hierbei treibt der im Fahrzeug verbaute Verbrennungsmotor nicht direkt die Antriebsachse an, sondern versorgt lediglich das Akkupaket mit Energie. Ist die Hochvoltbatterie leergefahren, springt der Verbrenner an und versorgt den Akku wie ein Generator mit Strom. Neue Modelle wie der Leapmotor C10 REEV kommen so auf kombinierte Reichweiten von bis zu 1000 Kilometern.

Inzwischen ist es angesichts extrem gestiegener Verkaufszahlen keine Frage mehr: Dem batteriebetriebenen Elektroauto (EV oder BEV) gehört die Zukunft. Die Fahrzeuge werden an der Ladesäule oder der heimischen Wallbox mit Strom aufgeladen, der Akku versorgt den oder die Elektromotoren mit der nötigen Energie. Ein Teil der Power wird beim Verzögern durch ein regeneratives Bremssystem zurückgewonnen. Hatten viele Fahrzeuge anfangs nur Ladegeschwindigkeiten bis 50 Kilowatt, können Modelle wie BMWs neuer iX3, Porsches neuer Elektro-Cayenne oder China-Hersteller wie Xpeng an Hyperchargern mittlerweile mit Spitzenleistungen von 400 kW und mehr nachtanken. Das füllt die teils über 100 kWh grossen Batterien in weniger als 20 Minuten. Die Reichweiten variieren je nach Akkugrösse, liegen aber zum Teil schon bei über 800 Kilometern, wobei Faktoren wie Fahrweise und Aussentemperatur die Reichweite stark beeinflussen.

Ein Exot im Antriebsportfolio bleibt seit Jahrzehnten die Brennstoffzelle. In den meisten Fällen handelt es sich hierbei um einen Elektroantrieb, der nicht aus einer Batterie, sondern einem Wasserstofftank mit der nötigen Energie versorgt wird. Hierfür ist im Fahrzeug ein kleines Brennstoffzellenkraftwerk verbaut, das den Wasserstoff in elektrische Energie umwandelt. Aktuell sind lediglich die Modelle Hyundai Nexo und Toyota Mirai erhältlich. BMW plant, 2028 einen iX5 Hydrogen in Serie zu bringen. Dafür bauen die Münchner eine Partnerschaft mit Toyota auf.