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Hybrid: Woher kommt der Strom?
Hallo zusammen,
ich hab mal ne Frage zum Thema Hybrid: Alle Welt sagt, Hybridfahrzeuge (keine Plugin) würden weniger CO2 ausstoßen, weil sie einen geringeren Treibstoffvebrauch haben. Aber ist das nicht Quatsch? Der Strom, der in den Akku geladen wird, um dann beim Anfahren zu helfen, kommt doch aus der Fortbewegung des Fahrzeugs und diese widerum aus der Verbrennung von Treibstoff. So, wie die Klimaanlage mehr Treibstoff verbraucht, ist das doch beim Laden des Akkus genauso. Oder etwas nicht? Und ja, die meisten Fahrzeuge gewinnen auch Energie aus dem Rekuperieren aber ist das so viel, dass damit der Mehraufwand für das Laden der Akkus ausgeglichen bzw. sogar überboten wird? Ich versteh das nicht....
Würde mich über eine sinnvolle Antwort freuen.
Vielen Dank!
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8 Antworten
Du redest also von Hybrid _ohne_ Plugin? Informiere dich mal in welchen Betriebszuständen Verbrenner effizienzer bzw. weniger effizient sind. Auch zum Thema Hybrid wirst du viel im Internet finden. Vereinfacht gesagt:
Parallel-Hybrid: Die Hybrid-Geschichte rekuperiert Energie beim Bremsen, die insb. beim Anfahren bzw. Beschleunigen mit Hilfe eines E-Motor dafür sorgt, den Verbrenner eher in besseren Betriebszuständen zu halten.
Seriell-Hybrid: Der Verbrenner ist nur ein reiner Stromgenerator, der immer im idealen Betriebszustand läuft. Der viel effizientere E-Motor holt sich den Strom den er gerade braucht ggf. aus dem Akku (und rekuperiert wird beim Bremsen auch).
notting
Hybrid ist wie Notting ja schon schrub nicht Plug-In Hybrid.
Wenn ein Auto durch seine Hybridtechnologie weniger Sprit braucht, dann bläst es auch weniger CO2 in die Luft. Zusätzlicher Strom kommt kommt ja nicht rein. Beispiel: Prius und Konsorten.
Ein Plug-In Hybrid läuft entweder als Hybrid, s.o. oder elektrisch. Für beide Betriebsarten lassen sich die CO2 Emissionen bestimmen. In der Praxis entsteht ein Mix, d.h. die Emissionen liegen zwischen reinem Elektrobetrieb und reinem Hybridbetrieb. Im Elektrobetrieb liegen sie höchstwahrscheinlich unter denen im Hybridbetrieb und die wie oben gezeigt, wenn der Hybrid Sprits spart unter denen des reinen Verbrennerbetriebs.
Du scheinst von Vollhybriden zu sprechen, nicht von Plugin-Hybriden. Zu Vollhybriden:
a) Wie schon erkannt: Ein Teil der Energie stammt aus Rekuperation. Diese Energie wäre sonst einfach verloren (Reibbremse = kinetische Enerige wird in Wärme umgewandelt).
b) Die Verbrennung des Treibstoffs kann in vielen Betriebsbereichen mit höherem Wirkungsgrad erfolgen, wenn der Verbrennungsmotor durch den Elektromotor belastet oder entlastet wird. Es kann beispielsweise ein höherer Wirkungsgrad erzielt werden, wenn der Verbrennungsmotor durch eine zusätzliche Belastung durch den Elektromotor in einen effizienteren Betriebsbereich versetzt wird. Zwar wird dann absolut erstmal mehr Treibstoff verbraucht, dieser wird aber effizienter genutzt und eben zugleich elektrische Energie gewonnen. Die dadurch erzeugte elektrische Energie kommt dann bei eigentlich ineffizienten Betriebsbereichen (Anfahren, Fahren mit geringer Geschwindigkeit) zum Einsatz, so dass das Vollhybrid-Fahrzeug hier entweder vollelektrisch oder mit elektrischer Unterstützung des Verbrenners arbeitet.
c) Der Wirkungsgrad des Elektroantriebs ist in der Regel so viel besser als der des Verbrenners und beide Motorarten arbeiten in unterschiedlichen Betriebsbereichen besonders effizient, so dass sich die Nutzung des Elektroantriebs bei niedrigen Geschwindigkeiten besonders vorteilhaft auswirkt und sich auch ansonsten die Antriebe gut ergänzen.
In Summe kann dadurch das Fahren mit dem Hybridfahrzeug treibstoffsparender sein.
Plugin-Hybride sind innerhalb ihrer elektrischen Reichweite sowieso ähnlich den reinelektrischen Fahrzeugen und damit Verbrennern massiv überlegen.
Bei langen Fahrten mit konstanter Geschwindigkeit bringt ein Vollhybrid wenig, im Stadtverkehr oder bei Stop and Go kann er jedoch erheblich einsparen.
Vielen Dank für Eure Antworten!
Nicht zu vergessen die Geländetopographie.
Egal ob Vollhybrid, Plug-in-Hybrid oder E-Auto. Beim Bergabfahren wird rekuperiert.
Ich hab auf meinem Arbeitsweg eine Bergstrecke mit gut 550 m Höhenunterschied. Beim Nachhausefahren, habe ich zu Hause je nach Verkehrsdichte (und damit Bremshäufigkeit) zwischen 4 und 7 km mehr Reichweite im Akku als oben auf der Kuppe.
Zitat:
@Xentres schrieb am 18. Mai 2022 um 18:00:27 Uhr:
a) Wie schon erkannt: Ein Teil der Energie stammt aus Rekuperation. Diese Energie wäre sonst einfach verloren (Reibbremse = kinetische Enerige wird in Wärme umgewandelt).
Das gleiche gilt für das Anfahren, sprich dem Äquivalent des Kuppelns. Auch hier wird Energie in Wärme umgesetzt. Beim Vollhybriden wird dieser Schlupf zwischen Verbrenner (sofern nicht elektrisch angefahren wird) und Abtriebsseite ebenso in Strom umgewandelt und der Akku geladen.
Selbst wenn der Verbrenner abgeschaltet wird, lässt das System ihn nicht einfach auslaufen, sondern bremst ihn aktiv mit dem Generator, so dass selbst ein Teil dieser Bewegungsenergie den Akku lädt.
Das sind alles Kleinigkeiten, die für sich genommen wenig bringen, zieht man das Konzept aber konsequent durch, kommt da einiges an Energie zusammen, die im Akku anstatt in der Umwelt als Wärme landet.
Zitat:
@Xentres schrieb am 18. Mai 2022 um 18:00:27 Uhr:
b) Die Verbrennung des Treibstoffs kann in vielen Betriebsbereichen mit höherem Wirkungsgrad erfolgen, wenn der Verbrennungsmotor durch den Elektromotor belastet oder entlastet wird. Es kann beispielsweise ein höherer Wirkungsgrad erzielt werden, wenn der Verbrennungsmotor durch eine zusätzliche Belastung durch den Elektromotor in einen effizienteren Betriebsbereich versetzt wird. Zwar wird dann absolut erstmal mehr Treibstoff verbraucht, dieser wird aber effizienter genutzt und eben zugleich elektrische Energie gewonnen. Die dadurch erzeugte elektrische Energie kommt dann bei eigentlich ineffizienten Betriebsbereichen (Anfahren, Fahren mit geringer Geschwindigkeit) zum Einsatz, so dass das Vollhybrid-Fahrzeug hier entweder vollelektrisch oder mit elektrischer Unterstützung des Verbrenners arbeitet.
Genau so ist es. Mit geeigneter Software kann man sich die Effizienz des Verbrenners ansehen. Meiner beispielsweise läuft bei einer Abgabeleistung von 6kW (das entspricht etwa 50km/h konstant) mit rund 370g/kWh. Bei etwa 10kW läuft er schon mit 250g/kWh.
In ersterem Fall ergibt das 5.2l/100km (einfach zu rechnen, 2h für 100km, macht 12kWh, ergo 4440g = 5,2l Treibstoff).
Im ersten Fall braucht er also 2200g für 6kWh, im zweiten Fall 2500g für 10kWh. Sprich für nur 13% mehr Sprit bekommst du 4kWh mehr an mechanischer Energie, was gleich 60% mehr sind. Da diese Leistung allerdings von den Rädern nicht verbraucht wird, lädt man damit den Akku.
Das ist nun nicht so einfach zu rechnen. Der Wagen fährt etwa 2km mit 10kW und dann 2km rein elektrisch (wo er keinen Treibstoff verbraucht). Dh auf hypothetischen 100km würde er etwa 60km mit Verbrenner mit 10kW fahren (macht 12kWh, ergo 3000g/3,53l für 60km, macht 5.8l/100km). Die restlichen 40km fährt er allerdings elektrisch, ergo bleiben auf 100km tatsächlich nur die 3.53l/100km. Ist jetzt ideal gerechnet, mit Verlusten der elektrischen Wandlung sind's real 3.8-4l/100km. Auf jeden Fall weniger als die 5.2l/100km, die man bräuchte wenn man ohne Hybridsystem arbeiten würde.
Die 3.8l/100km lassen sich bei 50km/h mit meinem Prius+ übrigens auch real "erfahren".
Grüße,
Zeph
Und trotzdem ist Vollhybrid nicht gleich Vollhybrid - da gibt es innerhalb dieser Gruppe noch unterschiedliche Lösungen mit unterschiedlichen Gewichtungen. Platt ausgedrückt: manche sind Verbrenner mit e-Unterstützung, andere sind eher e mit Benzin-Unterstützung