Full Hybrid, Mild Hybrid oder Plug-in Hybrid? Ein Leitfaden zu den Arten von Hybridautos

Hybridautos lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen: Full-Hybrid (selbstladend, ohne externe Ladung), Mild-Hybrid, die nur den Benzinmotor unterstützen, und Plug-in-Hybride (PHEV), die an der Steckdose geladen werden und eine bestimmte Reichweite rein elektrisch zurücklegen können. Das entscheidende Unterscheidungsmerkmal der drei Varianten sind Lademethode, Batteriekapazität und die Frage, ob rein elektrisch gefahren werden kann; welche Variante für Sie sinnvoll ist, hängt davon ab, ob Sie die meisten Ihrer täglichen Kilometer in der Stadt oder auf der Autobahn fahren und ob Sie das Fahrzeug an den Strom anschließen können oder nicht.

Was ist der Unterschied zwischen Hybrid, Mild-Hybrid und Plug-in-Hybrid?

Das erste und klarste Unterscheidungsmerkmal der drei Systeme lautet: Wer lädt die Batterie und kann der Elektromotor das Auto allein bewegen? Der Mild-Hybrid wird nicht angeschlossen und kann nicht rein elektrisch fahren; das Elektrosystem ist nur so groß, dass es den Benzinmotor unterstützen kann. Der Full-Hybrid wird ebenfalls nicht angeschlossen, lädt seine Batterie jedoch über den eingebauten Benzinmotor und die rekuperative Bremsung; bei niedrigen Geschwindigkeiten kann er rein elektrisch fahren. Der Plug-in-Hybrid wird, wie der Name schon sagt, an der Steckdose geladen, und seine Batterie ist groß genug für eine Reichweite nahe der eines reinen Elektrofahrzeugs.

Die Batteriegröße setzt diesen Unterschied in Zahlen um. Die Batterie eines Full-Hybrids liegt typischerweise bei etwa 1 kWh ; diese Energie wird beim nächsten Beschleunigungsvorgang sofort verbraucht. Die Batterie eines PHEV ist dagegen etwa 10- bis 20-mal größer als die eines Full-Hybrids und bietet für rein elektrisches Fahren grob 10-70 Meilen Reichweite. Beim Mild-Hybrid hingegen findet man eine 48V Lithium-Ionen-Batterie, einen riemengetriebenen integrierten Starter-Generator (BISG) und einen DC/DC-Wandler; der Vorteil von 48V gegenüber 12V liegt darin, dass mehr Leistung mit geringeren Verlusten bereitgestellt werden kann.

Funktionsprinzipien: Wie verwaltet jedes System die Energie?

Mild-Hybrid: der stille Helfer

Beim Mild-Hybrid ist das elektrische System nicht groß genug, um den Motor zu ersetzen. Der kleine Elektromotor fügt beim Anfahren und Beschleunigen dem Benzinmotor Drehmoment hinzu; im Stop-and-Go-Verkehr macht er das Aus- und Wiedereinschalten des Motors reibungsloser. Das Fahrerlebnis ist von einem herkömmlichen Benzinfahrzeug kaum zu unterscheiden; deshalb ist der Mild-Hybrid der Einstiegsweg in die Hybridtechnologie mit dem niedrigsten Preis. Da der Motor jedoch immer laufen muss, um das Fahrzeug zu bewegen, verbraucht er mehr Kraftstoff und erzeugt mehr Emissionen als ein normaler Hybrid.

Vollhybrid: automatischer Ausgleich zwischen zwei Quellen

Beim Vollhybrid arbeiten Benzinmotor und Elektromotor zusammen. Bei einer typischen Fahrt startet das Fahrzeug elektrisch; sobald eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht ist - als klassisches Beispiel Toyota Prius bei etwa 15 mph - kombiniert das System den Benzinmotor mit dem elektrischen Antrieb. Der Computer entscheidet, welche Quelle wann aktiv ist; der Fahrer steuert diese Übergänge nicht. Ist die Batterie leer, wird sie aus dem Benzinbetrieb und beim Beschleunigen durch rekuperatives Bremsen geladen; das Anschließen eines Steckers kommt zu keinem Zeitpunkt vor.

Plug-in-Hybrid: Teilzeit-Elektroauto

Ein PHEV arbeitet überwiegend mit dem Elektromotor, und wenn die Batterie nachlässt, schaltet sich der Kraftstoffmotor automatisch zu; der Fahrer bleibt also nicht liegen, wenn die Batterie leer ist. Sinkt die elektrische Reichweite auf null und übernimmt der Benzinmotor, ist die Batterie nicht vollständig leer: Das System reserviert etwa 1 kWh als Reserve, damit das Fahrzeug weiterhin wie ein Hybrid mit rekuperativem Bremsen arbeiten kann. PHEV-Batterien sind etwa ein Viertel so groß wie Batterien reiner Elektroautos; die meisten Modelle verwenden eine kleinere und günstigere 3,3 kW Bordladeeinheit und unterstützen DC-Schnellladen in der Regel nicht. Von einer normalen Haushaltssteckdose kann über Nacht, also in 10-12 Stunden vollständig geladen werden.

PHEVs bieten typischerweise drei Betriebsmodi. Im Hybridmodus balanciert der Computer die elektrische und die benzinerseitige Leistung für maximale Effizienz: im Stadtverkehr und bei konstanter Fahrt priorisiert er den EV-Betrieb, bei starker Beschleunigung und hohen Geschwindigkeiten den Benziner. Der EV-Save-Modus schont die Batterie für später und zwingt den Benzinmotor sofort in den Hybridmodus; er ist nützlich, bevor man in Innenstädte mit Emissionsbeschränkungen einfährt oder vor einer Strecke, auf der elektrisches Drehmoment benötigt wird. Der Charge-Modus zwingt den Motor, die Batterie zu laden; da dies weniger effizient und teurer als das Laden per Stecker ist, ist es ein Ansatz, der sich selbst in Sachen Effizienz widerlegt, kann aber als Ausnahme vor langen Steigungen in Betracht gezogen werden.

Rekuperatives Bremsen: der gemeinsame Motor aller drei Hybride

Der Mechanismus, der in allen drei Technologien vorhanden ist und die Wirtschaftlichkeit der Hybride ermöglicht, ist die rekuperative Bremsung. Das Prinzip ist einfach: Beim Bremsen wird der Elektromotor umgepolt und arbeitet als Generator, wobei er die kinetische Energie der Räder in elektrische Energie umwandelt, die in der Batterie gespeichert wird; bei herkömmlichem Bremsen würde diese Energie als Wärme verloren gehen. Bei den meisten Hybriden arbeitet die Rekuperation zusammen mit den Reibbremsen, und bei leichten Bremsungen priorisiert das System die Rekuperation.

Im Stop-and-Go-Stadtverkehr ergibt sich ständig die Gelegenheit, die Batterie aufzuladen; deshalb erreichen sowohl Full-Hybride als auch geladene PHEV im Stadtverkehr ungewöhnlich hohe Kraftstoffeffizienzwerte. Auch die beiden Nebenefallle sind greifbar: Da die regenerative Bremsung den Großteil der Arbeit übernimmt, nimmt der Verschleiß der Bremsbeläge deutlich ab; außerdem ist die Wahrscheinlichkeit, dass PHEV vom Fahrer einstellbare variable Regenerationsstufen oder sogar One-Pedal-Fahren auf Basis des Loslassens des Gaspedals bieten, höher als bei Full-Hybriden.

Wie verhalten sie sich in der Stadt und auf langen Strecken?

Stadtverkehr: das stärkste Terrain des Full-Hybriden

Da die regenerative Bremsung im Stop-and-Go-Verkehr ständig Energie zurückgewinnt, sind Full-Hybride im Stadtverkehr sehr effizient; deshalb wählen Taxis und Chauffeurdienste überwiegend Hybridfahrzeuge. Für Nutzer mit kurzen Stadtfahrten sind alle drei Hybride sinnvoll; liegen die täglichen Fahrten jedoch zwischen 16 und 80 km und besteht eine Lademöglichkeit, absolviert der PHEV diese Fahrten vollständig elektrisch ohne einen Tropfen Benzin.

Langstrecke: hier zeigt sich der Preis des PHEV

Auf langen Autobahnfahrten kehrt sich das Bild um. Full-Hybride sind auf der Autobahn nicht so sparsam wie in der Stadt; da der Motor kontinuierlich unter Last läuft, verringern sich auch die Rekuperationsmöglichkeiten. Für den PHEV ist das Problem noch gravierender: Autobahntempo verbraucht die elektrische Reichweite schnell, und das Fahrzeug verwandelt sich in kurzer Zeit in einen schweren Benziner-Hybriden. Wegen des Gewichts der zusätzlichen Batterie liefert der PHEV bei gemischtem Stadt-/Autobahngebrauch eine etwas schlechtere Kraftstoffeffizienz als sein Full-Hybrid-Bruder. Ein PHEV, der selten eingesteckt wird, wird zu einem Fahrzeug, das sein Gewicht mit Benzin transportiert und eine schlechtere Effizienz als ein Standard-Hybrid bietet. Für jemanden, der ständig lange Autobahnfahrten unternimmt, ist die natürlichste Wahl, wenn Hybridtechnologie gewünscht ist, ein Mild-Hybrid oder ein guter Benziner; auch Kälte senkt die Reichweite, bei Temperaturen unter 4 °C kann sich die elektrische Reichweite des PHEV verringern.

Besitzerfahrung: Kosten, Wartung und die Amortisationsrechnung

Beim Thema Wartung gibt es gute Nachrichten. Bei Hybridfahrzeugen liegen die regelmäßigen Wartungskosten, normale Verschleißteile eingeschlossen, in der Regel nicht höher als bei einem Benziner; das Hybrid-Getriebesystem ist geschlossen und benötigt keinen regelmäßigen Ölwechsel. Bei PHEVs liegen die Wartungs- und Reparaturkosten pro Kilometer bei etwa 2 Cent während sie bei Benzinern im Durchschnitt 4 Cent betragen. Die Kraftstoffeinsparung ist messbar: Für einen Fahrer, der jährlich 24.000 km fährt, erzeugt ein Benzinermodell etwa 1.434 $ an Kraftstoffkosten, während sein Hybrid-Bruder bei 975 $ bleibt; die jährliche Ersparnis beträgt also rund 459 $. Dafür ist auch der Kaufpreis des Hybriden höher: Im Pkw-Segment sind rund 1.300 $ und bei SUVs bis zu 3.000 $ Aufpreis üblich, und die Differenz stammt großteils aus der Batterie. Auch der Batterietausch ist kein günstiges Unterfangen.

Ob sich ein PHEV selbst amortisiert, hängt von einer einzigen Frage ab: Werden Sie den Großteil Ihrer täglichen Kilometer wirklich elektrisch fahren? Fahrer, die die elektrische Reichweite jeden Tag ausschöpfen, Strom günstig beziehen oder per Photovoltaik selbst erzeugen, schließen die Preisdifferenz zwischen PHEV und Standard-Hybrid am schnellsten. Für jemanden, der den Stecker nicht regelmäßig nutzt, sollte dasselbe Geld in einen leichteren und günstigeren Standard-Hybrid fließen. Auch dass die kleinen Benzinmotoren bei erschöpfter Batterie ein Gefühl von Leistungsdefizit vermitteln, insbesondere vollbeladen oder an Steigungen, ist eine Tatsache, die man über den PHEV-Besitz wissen sollte.

Welcher Hybridtyp ist für wen sinnvoll?

Sie können die Entscheidung auf drei Fragen herunterbrechen: Haben Sie eine Ladestation? Verbringen Sie die meisten Kilometer in der Stadt oder auf der Autobahn? Wie sehr wollen Sie das elektrische Fahrerlebnis?

• Mild-Hybrid: Für Fahrer, die wie mit einem herkömmlichen Auto fahren wollen, die Hybridtechnologie zum niedrigsten Preis ausprobieren möchten und deren Fahrten überwiegend lange Autobahnstrecken sind. Die elektrischen Komponenten sind vergleichsweise einfach.
• Full-Hybrid: Die ausgewogenste Wahl für Fahrer, die ohne Ladestress auf Hybrid umsteigen wollen und überwiegend in Stadt und Kleinstadt unterwegs sind; bei Taxis und Chauffeurdiensten bereits bewährt.
• Plug-in-Hybrid: Für Fahrer, die regelmäßig laden können, deren tägliche Fahrten innerhalb der elektrischen Reichweite liegen und die am Wochenende auch die Grenzen der Benzinreichweite nutzen wollen. Auch als ideale Brücke für alle, die vor dem Wechsel zum Voll-Elektrofahrzeug erst einmal die Gewässer testen möchten.

Zwei praktische Warnhinweise: Erstens klären Sie vor dem Kauf, ob das physische Laden des PHEV überhaupt möglich ist; ohne regelmäßige Lademonalität ist der PHEV nicht das richtige Fahrzeug für Sie. Zweitens gibt das Emblem nicht immer den richtigen Hinweis - bei manchen Modellen verbirgt sich hinter dem Namen mit dem Zusatz "Hybrid" in Wahrheit ein PHEV. Die zuverlässigste Prüfung ist ein Blick auf die Benzin- und Stromspalten auf dem Kraftstoffverbrauchsetikett oder das Zählen der Tankdeckel des Fahrzeugs: Zwei Deckel verraten das Vorhandensein eines Steckers.

Letztes Wort: Die Gleichung ist einfach, aber persönlich

Hybridtechnologie ist kein einziges Produkt, sondern drei unterschiedliche Stufen der Elektrifizierung. Mild-Hybrid reduziert den Kraftstoffverbrauch, verwandelt das Auto aber nicht; Vollhybrid verbessert die Effizienz im Stadtverkehr erheblich und benötigt kein Laden; PHEV elektrifiziert den Alltag vollständig, wenn Sie Ladeinfrastruktur haben, und bewahrt auf langen Strecken die Freiheit des Benzinmotors. Die richtige Frage lautet nicht "welches Hybrid ist besser?", sondern "aus welchen Distanzen und welchen Straßen besteht meine Woche?". Wenn Sie diese Antwort geben, ergibt sich von selbst, welches System für Sie sinnvoll ist.

Quellen

• Hybrid vs. Plug-in Hybrid vs. Mild Hybrid
• Hybride vs. Plug-in-Hybride: Vor- und Nachteile
• Hybrid vs. Mild-Hybrid vs. Plug-in – Was ist der Unterschied?
• So funktioniert ein Mild-Hybrid-System
• Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge
• Ist ein Plug-in-Hybrid das richtige Auto für Sie?
• Reichweite von Plug-in-Hybridautos: Eine Übersicht
• Kosten der Plug-in-Hybrid-Nutzung: Was Sie erwarten können
• Sind Hybridautos teurer in Wartung oder Reparatur?
• Hybrid vs. Benziner: Wann sich der bessere Verbrauch auszahlt