Rekuperation ist ein Begriff, der in verschiedenen Zusammenhängen verwendet wird, aber im Allgemeinen bezieht er sich auf die Rückgewinnung und Nutzung von Energie, die normalerweise verloren gehen würde. Speziell in der modernen Automobilindustrie hat sicher der Begriff durchgesetzt, wenn es darum geht, dass Hybrid- und Elektrofahrzeuge in der Lage sind, ihre Bremsenergie in Strom umzuwandeln, der wiederum für den Antrieb des Fahrzeuges beim „Gasgeben“ verwendet werden kann. Diese Technologie hat nicht nur den Vorteil, die elektrische Reichweite „kostenfrei“ zu erhöhen, sondern sorgt zusätzlich für weniger Belastung der konventionellen Bremssysteme (Bremsscheiben).
Ursprung der Rekuperation bei Hybridautos in der Formel 1
Die Vorreiter der Rekuperation bei Hybridautos sind in der Formel 1 zu finden. Das erste Formel 1 Hybridauto war der McLaren MP4-24. Er wurde im Jahr 2009 entwickelt. Der McLaren MP4-24 wurde von einem Mercedes-Benz HPE FO108W Hybrid-Motor angetrieben und verfügte über einen V8-Verbrennungsmotor mit Elektromotor und einer Batterie, die während des Bremsens aufgeladen werden konnte.
Der erste Formel 1-Wagen von Red Bull Racing mit einem Hybridantrieb war der RB7. Der RB7 wurde mit einem Renault-Motor angetrieben und verfügte über einen V8-Verbrennungsmotor mit einem KERS (Kinetic Energy Recovery System), welches die Bremsenergie in elektrische Energie umwandelte und in einer Batterie speicherte.
Ab dem Jahr 2026 steigt verpflichtend für alle Formel-1-Teams der Elektroanteil ihrer Hybrid-Antriebe auf beachtenswerte 50 Prozent an. Die verbleibenden 50 Prozent werden weiterhin über Verbrennungsmotoren generiert, jedoch müssen diese zu 100 Prozent mit nachhaltigen Treibstoffen versorgt werden.
Elektroanteil bei Hybrid-Autos grundsätzlich bislang niedrig
Bei den bislang für den privaten Markt produzierten Hybrid-Autos ist der Elektroanteil in Bezug auf die Kraftverteilung und die elektrische Reichweite in Relation zur Reichweite des Verbrenners eher als gering einzuschätzen. Umso wichtiger ist hier ein effektiver Umgang mit der Rekuperation, um das Hybrid-Auto wirklich möglichst wirtschaftlich zu betreiben. Ein Fahrzeug, welches bei den Plug in Hybrid-Autos erstmalig einen stärkeren Elektromotor (im Vergleich zu seinem Verbrennungsmotor), ist der Toyota Prius in seiner 5. Generation.
Der Toyota Prius aus dem Jahr 2023 verfügt nicht nur über eineserienmäßige Wärmepumpe, sondern ermöglicht die Rekuperation in drei verschiedenen Stufen. Dies regelt wie stark der Prius abbremst, wenn der Fahrer vom Gaspedal geht. Durch diese Auswahl wird die Menge an zurückgewonnener Energie aber nur marginal verändert. Am besten ist nach wie vor stets langsames und möglichst gleichmäßiges Fahren mit ruhigen Bremsvorgängen.
Wie viel Energie wir bei der Rekuperation eines Elektroautos zurück gewonnen?
Die Menge an Energie, die bei der Rekuperation von Elektroautos zurückgewonnen wird, variiert je nach Fahrzeugmodell, Fahrsituation und den Einstellungen des Fahrers. Grundsätzlich funktioniert die Rekuperation in Elektroautos jedoch so, dass kinetische Energie, die normalerweise beim Bremsen oder Verlangsamen des Fahrzeugs verloren geht, in elektrische Energie umgewandelt und in die Batterie zurückgespeist wird.
10% bis 30% an elektrischer Reichweite erhöhen durch Rekuperation
In der Regel können Hybrid- und Elektroautos einen wirklich signifikanten Teil der Bremsenergie zurückgewinnen. Dies kann je nach den genannten Faktoren zwischen 10% und 30% (oder sogar mehr) der Gesamtfahrstrecke ausmachen. Moderne Elektroautos sind mittlerweile mit verschiedenen Rekuperationsmodi ausgestattet, die es dem Fahrer ermöglichen, den Grad der Rekuperation (Bremsstärke) anzupassen.
Grundsätzlich ist zum Fahren mit dem Rekuperationsvorteil noch zu sagen, dass es zwei grundlegend unterschiedliche Arten von Rekuperation in der Anwendung gibt:
- Rekuperation durch Fuß vom Gaspedal: das Auto rekuperiert automatisch ein wenig und wird langsam langsamer (ähnlich der Motorbremse bei eingelegtem Gang beim Verbrenner).
- Rekuperation durch Fahrmodus B: Durch Aktivierung des Fahrmodus B wird die Rekuperation deutlich verstärkt, wenn man den Fuß vom Gaspedal nimmt. Es wird dabei viel schneller und stärker gebremst. Die Menge an zurück gewonnener Energie ist auch etwas höher als im normalen Fahrmodus. Zusätzlich hat man einen Bremsscheiben schonenden Nutzen, speziell wenn man von der Autobahn abfährt.
Zum Verständnis: Speziell bei Plugin in Hybrid-Autos, wie dem VW Tiguan eHybrid, sind beide Fahrmodi jederzeit möglich, unabhängig davon, ob man rein elektrisch oder im Hybrid-Modus unterwegs ist. Es ist auch möglich mit dem Fahrmodus B auf das Gaspedal zu steigen (zu Beschleunigen). Wenn man in diesem Fall den Fuß vom Gaspedal nimmt, bremst das Auto durch die verstärkte Fahrmodus B-Rekupartion schneller als „normal“. Im Prinzip funktioniert dieses System sehr einfach und benutzerfreundlich zugleich.
So funktioniert One Pedal Driving
In manchen Fällen kann der Fahrer die Rekuperation so nutzen, dass das Auto fast ausschließlich mit einem einzigen Pedal (dem Gaspedal) gefahren werden kann. Das nennt man dann One Pedal Driving. Denn das Loslassen des Gaspedals führt automatisch dazu, dass sich das Fahrzeug automatisch verlangsamt und Energie bis (fast) zum Stillstand zurückgewinnt. So ist das beispielsweise auch beim VW Tiguan eHybrid, der bei gemütlichem Fahrstil beim Anrollen auf eine rote Ampel durch die Rekuperation nur dadurch zum Stehen kommt. Lediglich kurz vor dem Stillstand ist ein kurzes Betätigen des Bremspedals notwendig (damit die Auto Hold-Funktion aktiviert wird).
Rekuperation in der Stadt am effektivsten
Die tatsächliche Menge an zurückgewonnener Energie ist stark von den individuellen Fahrbedingungen und -gewohnheiten abhängig. Bei einer hügeligen Strecke oder auf Autobahnen wird die Rekuperation möglicherweise weniger effizient sein als in städtischen Gebieten mit häufigem Stop-and-Go-Verkehr.
Die genauen Daten zur Energie-Rückgewinnung für ein bestimmtes Elektroauto finden Sie normalerweise in den technischen Spezifikationen des Fahrzeugs oder in Tests und Berichten von Automobilzeitschriften und -websites. Beachten Sie, dass Hersteller die Effizienz ihrer Rekuperationstechnologien ständig verbessern, daher können die Werte von Modell zu Modell und von Jahr zu Jahr variieren.
Gesellschaftlicher und umweltbewusster Aspekt der Rekuperation bei Elektroautos
Durch die Möglichkeit der Rekuperation hat sich bei einigen Autofahrern ein gewisser Trend in Bezug auf den Fahrstil etabliert. Wie schon erwähnt, handelt es sich dabei um den One Pedal Driving-Fahrstil, beziehungsweise jene Autofahrer, welche diesen Fahrstil bevorzugen.
In der Regel haben jene Autofahrer auf ihrer Digitalanzeige des Armaturenbrettes alle Echtzeit-Verbrauchsdaten des Fahrzeugs im Blickfeld. Insgeheim ist das erklärte Ziel jeder Autofahrt einen neuen Effizienz-Rekord aufzustellen, eine Motivation für umsichtiges Autofahren, welches nicht nur der Umwelt zugute kommen soll, sondern auch den anderen Verkehrsteilnehmern. Rasen, Drängeln, Lärm und unnötige Vollbremsungen gehören damit der Vergangenheit an. Und speziell im städtischen Gebiet ist man mit diesem Fahrstil in keinster Weise Schnellfahrern in Bezug auf die Wegzeit unterlegen. Ergebnis: Weniger Kosten (für Strom, Treibstoff, Autoverschleiß) bei gleichem Ergebnis: dem zeitgerechten sicheren Ankommen.
