VW Golf GTE, Audi A3 e-tron: Zwei Autos von hoher Qualität und Güte, wunderbare Beispiele für deutschen Ingenieursgeist und den unbedingten Willen, uns den Spaß am Autofahren zu erhalten.
 

Stromrechnung: Plug-In-Hybrid

Die Auswahl an Plug-In-Hybridautos nimmt stetig zu. Sie sind kein Mittel zur schnellen Rettung der Welt, aber sie zeigen in die richtige Richtung.

16.01.2015 Autorevue Magazin

Die Fortbewegung mit benzinelektrischen Vehikeln begann 2010. Toyota entließ 600 Prius mit Plug-In-Hybrid­antrieb in einem Leasing-Programm auf den ­europäischen Markt. Die ersten Erfahrungen verliefen ohne Sensation, die rein elektrische Reichweite von 20 Kilometern wurde anstandslos erreicht. Nicht wirklich weit, aber das Versprochene war damit eingehalten. Zu dieser Zeit kündigte General Motors ­unter heftigem Trommelwirbel sein Elektroauto an. Ein beachtenswertes Ding in vielerlei Hinsicht erschien dann 2011, nur leider: Es war kein Elektro­auto. Bei genauerem Hinsehen entpuppte sich der Opel Ampera auch als Plug-In-­Hybrid, jedoch mit zwei- bis dreifacher elektrischer Reichweite ­gegenüber dem Prius. Nach mehr­jähriger Schrecksekun­de haben sich mittlerweile weitere Hersteller zum Thema Hybrid und Plug-In-Hybrid zu Wort gemeldet. (Plug-In-­Hybriden können auch an der Steckdose geladen werden und haben eine zweistellige rein elektrische Reichweite.) Mit dem Einstieg von VW (Golf GTE) und Audi (A3 e-tron) in die ­Szene scheint nun ein echter Wett­bewerb in Gang zu kommen.

Das Fahren mit diesen Autos ist durchaus ein positives Erlebnis, geht es doch um nicht weniger als die Darstellung technischer und technologischer Kompetenz. Interessant ist allerdings die Frage, was bringt der ganze Aufwand wirklich? Spart man wirklich Geld, wenigstens beim Fahren? Spart man Ressourcen, spart man fossile Brennstoffe?

Opel Ampera als Pionier

Beginnen wir beim Opel Ampera, der uns ja als Elektroauto mit einem Benzinmotor zur Verlängerung der Reichweite verkauft wurde. Allerdings besitzt der Benzinmotor durchaus einen direkten mechanischen Durchtrieb zu den Antriebsrädern, womit er nicht zwangsweise den Umweg über die Elektrizität nehmen muss. Der Wirkungsgrad des direkten Antriebs ist in vielen Fahr­situationen einfach ökonomischer. Bis heute hat es auch noch kein Personenwagen mit so genanntem Range Extender zur Serienreife geschafft. Der ­Ampera war ein echter Vorreiter für das, was wir jetzt Schlag auf Schlag von ­anderen Herstellern präsentiert bekommen. Die Elektroskepsis der Europäer hat ihm allerdings wenig Markterfolg gebracht, so dass dieses Auto nur in den USA als Chevrolet Volt nennenswerte Stück­zahlen erreichen konnte. Obwohl die Praxiswerte ermutigend waren: gut 40 km elektrische Reichweite. 18 kWh Stromverbrauch auf 100 km. Verbrauch im Benzinmodus: 7,4 l/100 km.

Opel Ampera: Der Pionier wurde uns als ­Elektroauto mit verlängerter Reichweite ­(Range Extender) angekündigt und war in Wirklichkeit das erste serienmäßige Auto mit Plug-In-Hybridantrieb. Offenbar ein aufge­legtes Eigentor der Marketing-Genies. Kam  in den USA als Chevrolet Volt ganz gut an, verkauft sich in Europa bislang nur schleppend.

Opel Ampera: Der Pionier wurde uns als ­Elektroauto mit verlängerter Reichweite ­(Range Extender) angekündigt und war in Wirklichkeit das erste serienmäßige Auto mit Plug-In-Hybridantrieb. Offenbar ein aufge­legtes Eigentor der Marketing-Genies. Kam in den USA als Chevrolet Volt ganz gut an, verkauft sich in Europa bislang nur schleppend.

Audi und VW: einen Schritt weiter

Als klassische Kompaktwagen wirken Golf GTE und Audi A3 e-tronic weniger exotisch und sind etwas praktischer im Alltag als der Schrägheck-Ampera. Die rein elektrische Reichweite der beiden liegt bei etwas über 30 Kilometer, der Verbrauch im Hybridmodus bei gut 8 l/100 km. Lädt man während des Fahrens die Batterie von Leer auf Voll, so benötigt man dabei etwas mehr als 100 Kilometer oder etwas länger als eine Stunde. In diesem Lademodus steigt der Verbrauch auf gut 9 Liter je 100 Kilometer. Der erhöhte Verbrauch im Lade­modus wird am Ende je nach Fahrstil mit 20 bis 30 Kilometern null Benzinverbrauch vergütet. Eine effektive Benzin- und Energieersparnis ergibt sich also nur, wenn man möglichst viel ­elektrisch fährt und an der Steckdose nachlädt.

Die ökologische Sinnfrage

Ökologisch gesehen sind die Vorteile also eher gering: keine lokalen Emissionen im rein elektrischen Betrieb. Beim europäischen Kraftwerksmix mit einem hohen fossilen Anteil ist auch in der CO2-Bilanz durch den Elektrobetrieb kaum ein Bonus zu lukrieren. Der deutlich höhere Energie- und Rohstoffeinsatz bei der Herstellung von derartigen Hightech-Autos wirkt sich sogar negativ auf die CO2-Gesamtbilanz aus.

So kann man sich nur damit trösten, dass dieser technologische Schritt die Welt zwar im Moment nicht wirklich vorwärts bringt, dies aber immerhin in die richtige Richtung. Denn: Während der klassische Verbrennungsmotor ­naturgemäß immer auf Erdöl oder Erdgas angewiesen ist, besteht hier die Möglichkeit, weite Strecken lokal emissionsfrei zu fahren, und wenn der Kraftwerksmix in Richtung erneuerbar geht, wird die Sache auch ökologisch immer sinnvoller. Der Ball kann also an dieser Stelle an die Energiepolitik weitergespielt werden.

Die sportliche Sinnfrage

Stellt sich noch die Frage nach dem Sport: Kann Hybridantrieb wenigstens einen Rennwagen schneller machen? Der Gewichtsnachteil durch die Batte­rien spricht ja nicht zwangsweise dafür. Und siehe da, es gibt auch ein konkretes Fahrzeug, an dem wir das testen konnten: Der Porsche 918 Spyder ist ein wunderbares Beispiel für konsequente Umsetzung der Plug-In-Hybrid-Idee.
In unterschiedlichen Fahrmodi hat man Gelegenheit, sich den Eigenheiten der Technik zu nähern. Wir haben das auf der Rennstrecke ausprobiert: Die Konkurrenz war namhaft. Unter anderen: Ferrari F12 Berlinetta, McLaren 650 S Spider, Lamborghini Huracán LP 610-4. Der Porsche war mit Karl Wendlinger am Steuer auf dem Pannoniaring der Beste und der Schnellste, aber nicht länger als drei Runden, dann wurde er von den anderen schnellsten Sportwagen heftig bedrängt. Wenn die Batterie leer ist, wird ihm sein etwas höheres ­Gewicht zum Verhängnis. Nur im ­Modus „Hot Lap“, wo, kurz gesagt, alle Systeme auf Vollgas stehen und die Batterie leergesaugt wird, bringt er auch die Leistung, mit der er allen anderen wirklich voraus ist. Im Race-Hybrid-Modus, in dem er ohne Rücksicht auf den Spritverbrauch, aber in elektrischer Balance agiert, ist er zwar dauerhaft vorne mit dabei, aber nicht mehr unschlagbar. Auch hier befinden wir uns erst im ­Ansatz zu einer erquicklichen Zukunft.

Porsche 918 Spyder: Ein V8-Motor, zwei Elektromotoren und ein mächtiges Batteriepack. Damit schlägt der 918 Spyder alle ­Konkurrenten auf der Rennstrecke, aber nur etwa drei Runden lang, dann sind die Batte­rien leergesaugt. Spätestens dann ist er zwar immer noch ein Supersportwagen, aber mit Gewichts­handicap.

Porsche 918 Spyder: Ein V8-Motor, zwei Elektromotoren und ein mächtiges Batteriepack. Damit schlägt der 918 Spyder alle ­Konkurrenten auf der Rennstrecke, aber nur etwa drei Runden lang, dann sind die Batte­rien leergesaugt. Spätestens dann ist er zwar immer noch ein Supersportwagen, aber mit Gewichts­handicap.

Die Suche nach der verlorenen Wärme

Deshalb: Zurück zur Theorie. Weit mehr Energie, als ein Motor in Form mechanischer Leistung zur Verfügung stellt, entschwindet als Hitze durch den Auspuff. Warum setzt man nicht dort noch einmal an, wo das Potenzial ja ­riesig ist? Immerhin, ein Teil der Bewegungsenergie des Abgases wird gerne und immer öfter zum Antrieb eines Turboladers genutzt, aber was ist mit diesen enormen Hitzeverlusten? Da gibt es zum Beispiel das Prinzip des thermoelektrischen Generators. Alle haben es schon probiert, BMW hat das auch einmal präsentiert. Einem enormen technischen Aufwand und Platz­bedarf im Abgasstrang steht eine Verbesserung des Wirkungsgrades von 6 Prozent gegenüber – zu wenig für den Aufwand.

Ball zurück an den Maschinenbau

Die zielführendste Methode, diese Wärmeverluste bedeutend zu verringern, ist, danach zu trachten, dass von vorn­he­rein möglichst wenig heißes Abgas den Motor verlässt. Toyota wendet diese Methode beim Prius an. Man fährt im so genannten Atkinson-Zyklus,   verlängert die Expansionsphase des ­Gases, in diesem Fall über die Ventilsteuerzeiten, und erreicht somit eine weitere Abkühlung, bevor das Abgas den Motor verlässt. Damit erzielt man zwar keine Spitzenwerte in der Leistung, dafür aber einen deutlich höheren Wirkungsgrad der Verbrennungskraftmaschine. So kommt es, dass der Prius, ob als Hybrid oder Plug-In-Hybrid, zwar in seiner Performance nicht umwerfend ist, aber immer noch Benchmark dort, wo alle hin müssen: bei der Sparsamkeit im realen Betrieb.

Toyota Prius: Ob als normaler Hybrid oder zum Nachladen an der Steckdose, Toyota ist der einzige Hersteller, dessen Hybrid-Modelle auch konsequent die Möglichkeit nutzen, den Benzinmotor mit besonders hohem Wirkungsgrad laufen zu lassen. Das Geheimnis nennt sich Atkinson-Zyklus. Über klug gewählte Ventilsteuerzeiten wird Wärme besser genutzt, die sonst mit dem Abgas entweicht. Das geht ein wenig auf Kosten der Performance.

Toyota Prius: Ob als normaler Hybrid oder zum Nachladen an der Steckdose, Toyota ist der einzige Hersteller, dessen Hybrid-Modelle auch konsequent die Möglichkeit nutzen, den Benzinmotor mit besonders hohem Wirkungsgrad laufen zu lassen. Das Geheimnis nennt sich Atkinson-Zyklus. Über klug gewählte Ventilsteuerzeiten wird Wärme besser genutzt, die sonst mit dem Abgas entweicht. Das geht ein wenig auf Kosten der Performance.

Jetzt konkret: Für wen macht das Sinn?

Wenn es darum geht, die Verbrennung fossiler Kraftstoffe zwecks Verbesserung der Klimabilanz zurückzudrängen, so erscheint der elektrische Weg durchaus sinnvoll, in Österreich auf jeden Fall, da bei uns der Anteil an fossilen Brennstoffen im Kraftwerksmix relativ gering ist. Für viele Autofahrer in Ballungs­räumen lässt sich mit einem Plug-In-Hybrid-Auto der Energieverbrauch stark in Richtung Elektrizität verlagern, speziell wenn zu Hause und in der Arbeit jeweils eine Ladestation vorhanden ist. Wenn der einfache Weg die elek­trische Reichweite des Wagens nicht überschreitet, so kann man die ganze Woche elektrisch fahren, wenn nichts dazwischenkommt. Für alle ­Fälle hat man aber auch einen Benzinmotor, vor allem am Wochenende, wenn man vielleicht ein bisschen weiter fahren will. Man kann auf diese Weise durchaus den Ölscheichs ab und zu die lange Nase zeigen, indem man statt dreimal im Monat nur viermal im Jahr zur Tankstelle fährt.

Die offiziellen Rechen­modelle versprechen enorme CO2-Einsparungen, die in Wirklichkeit nur auf eine massive Förderung der Elektromobilität hinauslaufen. Sie zeigen aber immerhin einen politischen Willen auf, vom Erdöl weg­zukommen. Eine strenge Ökobilanz ­ergibt aber derzeit noch folgendes Bild: Die Herstellung eines Automobils mit doppeltem Antriebssystem erfordert auch mindestens doppelt so viel Energie, mit den Batterien wohl sogar drei Mal so viel. Dies lässt sich im Betrieb niemals wieder einsparen.

Das heißt, Plug-In-Hybrid ist eine lobenswerte Willensbekundung, ein Fingerzeig in die richtige Richtung, aber alleine noch lange keine Lösung für ­irgendein Energie- oder Klimaproblem.

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