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Hoffnungsträger Hybridauto

Wie sparsam sind die Zwitter-Antriebe?

  • SendeterminDienstag, 11. März 2008, 21.00 - 21.45 Uhr .
  • WiederholungsterminSamstag, 15. März 2008, 10.20 - 11.05 Uhr (Wdh.).
Eine Klappe an der Rückwand des Kofferraums gibt den Blick
frei für die hinter dem Rücksitz verborgene riesige
288-Volt-Batterie des Lexus-Hybrid
Von außen ist die Hybridtechnologie kaum zu erkennen. Die hinter dem Rücksitz angebrachte Batterie lässt sich über den Kofferraum erreichen

Die Hybridtechnologie gilt im Kampf um die Verringerung des automobilen Spritverbrauchs als aussichtsreicher Hoffnungsträger. Bislang gibt es lediglich Modelle japanischer Hersteller: den Lexus, den Toyota Prius und den Honda Civic. Schon wurde die Klage laut, die europäische Automobil-Industrie habe diesen verheißungsvollen Zukunftstrend verschlafen. Doch die Europäer kontern selbstbewusst, dass durch die Verbesserung bereits bestehender Technologien mindestens ebensoviel Spritspar-Potenzial bestehe wie durch die aufwändige Hybridtechnik der Japaner.

Bei der Hybridtechnologie wird ein ganz normaler Benzinmotor durch einen Elektromotor unterstützt, der sich – je nach Fahrsituation – automatisch dazuschaltet. Beim Anfahren übernimmt der Elektromotor den Antrieb manchmal sogar ganz alleine - erst nach einigen Sekunden schaltet sich der Benzinmotor zu. Seine Energie bezieht der Elektromotor aus einer meist hinter dem Rücksitz angebrachten großen Batterie. Sie wird geladen durch Energie, die ein Stromgenerator während der Fahrt gewinnt. Bremst der Wagen ab, entsteht Wärme, die Bremsen werden warm. Das Hybridauto nutzt diese Energie und speichert sie in der Batterie ab. Von dort speist sie dann wieder den Elektromotor.

Die Konkurrenten: der Lexus-Hybrid gegen den BMW 530i

An der Tankstelle stehen ein Lexus-Hybrid und ein BMW 530i
nebeneinander
Der Quarks-Test: Ein Lexus Hybrid GS 450h (links) tritt an gegen einen BMW 530i (rechts)

Quarks & Co wollte wissen, wie effektiv die Hybridtechnologie wirklich ist. Können hochmoderne Spritsparmodelle ohne Hybridtechnologie mithalten? Unsere zwei Testfahrer treten mit einem Hybrid-Lexus GS 450h gegen einen BMW 530i aus der Öko-Linie „Efficient Dynamics“ an. Mit optimierter Direkteinspritzungstechnologie, Reifen mit reduziertem Rollwiderstand und der sogenannten „StichwortRekuperations-Technik“ zur Rückgewinnung von Bremsenergie will es der Konkurrent auch ohne Elektromotor mit dem Hybrid aufnehmen. Beide Autos sind exakt gleich groß, fahren mit Super-Benzin, haben fast 300 PS und fahren mit Automatikgetriebe.

Überraschendes Ergebnis im Stadtverkehr

Auf einem Farbdisplay in der Mittelkonsole des Hybrid erkennt man,
was im Innern des Autos vor sich geht: Beim Bremsen wird gerade
Energie frei, die in der Batterie gespeichert wird
Das Display im Lexus verdeutlicht während der Fahrt, wie Bremsenergie in der Batterie abgespeichert wird. Später speist diese Energie den Elektromotor

Unsere erste Stichprobe in der Innenstadt. Zunächst werden beide Autos komplett voll getankt. Anschließend fahren unsere Tester sie so Sprit sparend wie möglich durch die Stadt, vorausschauend und schonend: vorsichtig anfahren, sachte abbremsen. Beide fahren exakt die gleiche Strecke. Nach genau 33,3 Kilometer Fahrt tanken wir wieder voll. Der BMW benötigt auf 33,3 Kilometern 3,29 Liter und liegt auf 100 Kilometer hochgerechnet somit knapp unter zehn Liter. Der Hybrid tankt auf 33,3 Kilometer 3,76 Liter und liegt – auf 100 Kilometer hochgerechnet - mit 11,28 Litern um gut einen Liter höher. Angesichts der hohen PS-Zahl und der Größe beider Fahrzeuge ein durchaus akzeptables Ergebnis, doch es zeigt sich auch: Im Stadtverkehr muss die Hybridtechnologie nicht besser sein als hochmoderne Spritspar-Alternativen wie die Kombination von StichwortDirekteinspritzung und Rekuperationstechnik des BMW. Auf der Autowaage zeigt sich ein möglicher Grund für das schlechtere Abschneiden gegenüber dem Konkurrenten. Mit 1860 Kilo wiegt der Hybrid 160 Kilo mehr als der gleich große BMW. Allein die Batterie im Lexus-Hybrid wiegt 68 Kilo. Dazu kommen der Elektromotor, ein zusätzlicher Generator zur Rückgewinnung der Bremsenergie und ein spezielles Modul, das das Wechsel- und Zusammenspiel von Benzin- und Elektromotor regelt. Dies alles führt zu dem deutlich höheren Gewicht. Und dieses Gewicht muss natürlich erst einmal in Bewegung gebracht werden, bevor gespart werden kann.

Akzeptable Resultate auf der Autobahn

Der Lexus-Hybrid und der BMW 530i nebeneinander auf der Autobahn
Auf der Autobahn verbrauchen Hybrid und Benziner annähernd gleich viel

Die zweite Stichprobe machen wir auf der Autobahn. Moderat gleiten unsere Fahrer mit 120 Stundenkilometer über die Piste. Auch jetzt schaltet sich der Elektromotor des Hybridautos immer wieder zu und unterstützt den Benzinmotor. Das Ergebnis nach genau 100 Kilometern Fahrt: 8,96 Liter verbraucht der BMW, 8,12 Liter der Hybrid. Für zwei so große Limousinen mit jeweils fast 300 PS durchaus akzeptable Resultate. Unsere Stichproben zeigen: Das Gewicht der aufwändigen Hybrid-Technologie ist zumindest bei ohnehin schweren Limousinen gerade in der Stadt von Nachteil. Noch immer gilt: Je leichter ein Auto, desto effizienter spart es Sprit. Andere Spritspar-Technologien, wie z. B. die optimierte Direkteinspritzung, können mit dem Hybrid mithalten; insbesondere dann, wenn sie selber über Generatoren verfügen, die Bremsenergie zurückgewinnen.

Stichwörter

1 Rekuperations-Technik
Unter „Rekuperation“ versteht man allgemein die Rückgewinnung bereits verbrauchter Energie, also Energie-Recycling. Schon die einfache Warmluftzufuhr im Auto unterliegt diesem Prinzip: Primärer Zweck des Motors ist es, das Auto anzutreiben. Dass er dabei zusätzlich warm wird, ist ein Nebeneffekt. Die Motorwärme würde ungenutzt verpuffen, würde nicht zumindest ein Teil dieser Wärmeenergie ins kalte Auto geleitet. Hybridfahrzeuge machen sich das Rekuperations-Prinzip stark zunutze und gewinnen so einen Teil ihrer Energie während der Fahrt: Bremst das Auto, wird Energie frei, denn die Bremsscheiben werden warm. Diese Energie wird über einen Generator recycelt. Doch mittlerweile nutzen nicht nur Hybridfahrzeuge dieses Prinzip. So hat auch unser BMW-Testwagen die Möglichkeit, Bremsenergie zurückzugewinnen und für den Antrieb des Autos zu nutzen. Zurück zum Absatz
2 Direkteinspritzung
Die Direkteinspritzung bei Benzinmotoren ist eine Methode, die Effizienz des in einen Motor eingespritzten Treibstoffs durch direkte Einspritzung in den Zylinder zu erhöhen. Bei einem konventionellen Benzinmotor wird das Luft-Benzin-Gemisch lediglich in ein Saugrohr vor dem Einlassventil des Zylinders (in dem die Verbrennung stattfindet) gespritzt. Erst in einem zweiten Schritt gelangt es an den Ort der Verbrennung; in den Zylinder. Bei der Direkteinspritzung hingegen wird der Treibstoff direkt in den Zylinder gespritzt. Das erhöht die Effizienz des Treibstoffs um rund 10 %. Entwickelt wurde die Direkteinspritzungs-Technologie bereits in den 30er Jahren für Flugzeuge. Erst nach dem Krieg wurde sie auch für Autos verwendet (insbesondere bei Mercedes-Benz). Trotz des hohen Spritspar-Potenzials der Direkteinspritzung findet sie bei den großen Autokonzernen erst seit rund zehn Jahren in größerem Ausmaß Beachtung. Die erste Großserien-Anwendung erfolgte erst 1997 durch Mitsubishi. Zurück zum Absatz
Autor:

Michael Bisping

Stand: 11.03.2008


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