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Grundlagen zu Elektrofahrzeugen (Hybridautos)

Fachbericht | Wörter: 551 | Aufrufe: 9428 | Druckbare Version

Elektrofahrzeuge
Elektrofahrzeuge sind keine Erfindung unserer Zeit, es gibt sie etwa genauso lange, wie Fahrzeuge mit Benzinmotoren. Als 1885 Carl Benz seine dreirädrige Motorkutsche vorstellte und Gottlieb Daimler unabhängig davon ein Jahr später sein vierrädroiges Vehikel in Betrieb nahm, waren in Paris schon seit einigen Jahren (genauer gesagt seit 1881) Elektromobile auf den Straßen zu sehen. Diese Fahrzeuge galten als der letzte Schrei, auch in Sachen Geschwindigkeit, immerhin konnten sie bereits schneller als 100 km/h fahren. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts waren in den USA die Benzinautos mit 22% eindeutig in der Minderheit – Elektromobile hatten hingegen einen Anteil von 38% % an den Straßenfahrzeugen, bei den Dampfmaschinen lag dieser Wert gar bei 40%. Doch mittlerweile stellt sich die Situation ein wenig anders da. 1995 verfügten nur noch 0,01% der zugelassenen Fahrzeuge über einen Elektroantrieb. Stetig steigende Benzinpreise und ein wachsendes Umweltbuwusstesein könnten aber schon bald eine Rennaissance dieser Gefährte einläuten.

Zwei Ausführungen von Elektrofahrzeugen
Reine Elektromobile lassen sich in zwei Kategorien unterteilen. Da sind auf der einen Seite die „Conversion Design“-Autos. Darunter versteht man konventionelle, in Serie gefertigte Autos, die zu Elektroautos umgebaut wurden. Daneben gibt es natürlich auch noch spezielle Entwicklungen, die besonders leicht sind und deren ganze Bauweise auf dem Betrieb als Elektromobil ausgelegt ist. Derartige Fahrzeuge werden auch als „Purpose Design“-Autos bezeichnet. Fahrzeuge dieser beiden Bauweisen unterscheiden sich im Punkt Energiebedarf bisweilen erheblich voneinander.

Elektrofahrzeug Antrieb
Angetrieben werden die Elektromobile von einem Elektromotor. Früher waren hierbei hauptsächlich Gleichstrommotoren im Betrieb, da ja auch die mitgeführten Batterien Gleichstrom liefern. Mittlerweile ist man dazu übergegangen, vermehrt Drehstrommotoren einzusetzen, weil diese einen besseren Wirkungsgrad besitzen (also die zugeführte elektrische Energie besser in Bewegungsenergie umsetzen können). Allerdings ist es dann natürlich nötig, den Gleichstrom der Batterien in Drehstrom umzuwandeln. Egal, welcher Bauweise und Motorentechnologie man sich bedient, haben alle Elektromobile mit einem großen Problem zu kämpfen. Die Batterien, die man mitführen muss, sind enorm schwer und die Reichweite des Autos ist dennoch nicht besonders groß. In diesem Bereich existiert also noch einiger Forschungsbedarf, bis das Elektromobil eine wirkliche Alternative darstellt.

Hybridantrieb & Hybridfahrzeuge
Vor diesem Hintergrund stellt sich der Hybridantrieb als eine interessante Alternative dar. Hierbei befinden sich im Fahrzeug sowohl ein Verbrennungsmotor als auch ein Elektroantrieb. Durch einen solchen kombinierten Antrieb lassen sich beispielsweise der Schadstoffausstoß und auch die Lärmentwicklung eines Fahrzeugs deutlich verringern. Gleichzeitig können aber immer noch die Vorteile eines Verbrennungsmotors genutzt werden.

Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten, einen Elektro- und Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug zu betreiben. Bei der seriellen Anordnung wird auf eine direkte Verbindung des Verbrennungsmotors mit den Rädern verzichtet. Der Motor erzeugt vielmehr über einen Generator elektrische Energie, die entweder in eine Batterie oder in den nachgeschalteten Elektromotor eingespeist wird. Hierbei kann der Verbrennungsmotor dann mit einer konstanten Drehzahl betrieben werden. So lässt sich sicherstellen, dass der Antrieb mit den geringsten möglichen Schadstoffausstoß läuft. Der Wirkungsgrad dieser Technologie ist allerdings nicht besonders hoch. Bei der parallelen Anordnung besteht eine mechanische Kopplung beider Antriebe mit den Rädern, wobei die Antriebe gleichzeitig, aber auch jeweils einzeln laufen können.


Hybridautos mit Benzin und Gas
Relativ weit verbreitet sind auch Hybridantriebe, die die Kraftstoffe Benzin und Gas miteinander kombinieren.. Der Hybridantrieb eines Hybridautos erlaubt es, im Normalbetrieb mit Gas zu fahren und nur bei Gasmangel auf Benzin umzuschalten. Diese Betriebsform wird bivalent genannt. Auch die dafür notwendigen Tankstellennetze werden europweit immer weiter ausgebaut.

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