In Zeiten der Wirtschaftskrise und steigender Kraftstoffpreise suchen die Autofahrer nach möglichst sparsamen Fahrzeugen, während die Hersteller nach den besten Wegen suchen, um die immer strengeren Emissionsgrenzwerte wirksam zu erfüllen. Eine interessante Alternative zu den immer noch teuren grünen Verkehrsmitteln sind Fahrzeuge mit dem Kürzel mHEV. Was ist eigentlich ein Mild-Hybrid?
mHEV – was bedeutet das?
Bei der Suche nach Angaben über verschiedene Arten von Hybridfahrzeugen stößt man oft auf den Begriff mHEV. Die Abkürzung ist von Mild Hybrid Electic Vehicle abgeleitet. Ein so genannter milder Hybrid ist eine von drei Arten von Hybridfahrzeugen, zu denen auch ein Vollhybrid (HEV) und ein Plug-in-Hybrid (PHEV) gehören können. Ein Mild-Hybrid ist ein Mittelding zwischen einem herkömmlichen Verbrennungsmotor und einem Voll-Hybrid, das heißt, er verfügt über weniger komplexe elektrische Systeme. Deswegen ist diese Lösung, die oft auch als „Pseudo-Hybrid“ bezeichnet wird, viel erschwinglicher und gilt auch als weniger störanfällig als herkömmliche Hybridautos. Außerdem genießen Sie damit einen wichtigen Vorteil dieses Fahrzeugtyps, nämlich den zuverlässigen Betrieb von Hybridfahrzeugen im Winter. Mit der Energie der Batterie kann der Motor auch bei sehr niedrigen Temperaturen problemlos gestartet werden. Das Mild-Hybrid-System kann sowohl mit Benzin- als auch mit Dieselmotoren kombiniert werden. Ersterer wird vor allem für Fahrten in der Stadt oder auf Kurzstrecken empfohlen, letzterer für Langstrecken und schwere Lasten, die ein hohes Drehmoment erfordern, wie beispielsweise in bergigen Gegenden.
Wie funktioniert der Mild-Hybrid?
Das primäre Ziel des mHEV ist die Reduzierung des Verbrauchs konventioneller Kraftstoffe und der schädlichen Emissionen des Verbrennungsmotors. Gleichzeitig ist er aufgrund der einfacheren Bauweise des Antriebsstrangs viel kostengünstiger in der Herstellung als Vollhybride. Der Hauptbestandteil des Mild-Hybrid-Systems ist eine kleine Batterie und ein elektrischer Generator, der die in herkömmlichen Fahrzeugen verwendeten Anlasser und Lichtmaschinen ersetzt und die Funktion eines Mini-Motors übernimmt. Die beim Bremsen, z.B. beim Heranfahren an eine Kreuzung oder beim Bergabfahren, vom Generator aufgenommene kinetische Energie wird später u.a. zum Starten des Verbrennungsmotors, zum Antrieb der Bordaggregate oder zur Erhöhung des Drehmoments des Verbrennungsmotors bei schneller Beschleunigung verwendet. Das gesamte System wird von einem Bordcomputer gesteuert, der für ein effizientes Energiemanagement sorgt. Es wird geschätzt, dass eine solche Lösung den Verbrauch von konventionellem Kraftstoff um etwa 5 bis sogar 15% senken kann. Die Fachleute betonen, dass sich die größten Vorteile des Mildhybridsystems vor allem im Stadtverkehr bemerkbar machen, der häufiges Anhalten und Anfahren erfordert. Denn diese Antriebsart sorgt für ein flüssigeres Fahrverhalten, auch beim Überholen oder Einfädeln in den Verkehr. Gleichzeitig können die Stickoxidemissionen in manchen Mild-Hybriden aufgrund der geringeren Belastung des Verbrennungsaggregats um bis zu 50-60% niedriger sein als in herkömmlichen Verbrennungsfahrzeugen.
Mild Hybrid Technologie – worin liegt der Unterschied zu anderen Arten des Hybridantriebs?
Viele Menschen fragen sich, ob ein Mild-Hybrid-Auto ein vollwertiges Hybridfahrzeug ist. Da mHEVs nicht über einen herkömmlichen Elektromotor, sondern über einen Startergenerator verfügen, können sie nicht als Vollhybridfahrzeuge angesehen werden, die in der Regel über zwei „eigenständige“ Antriebsarten verfügen. Im Gegensatz zu anderen Arten von Hybridantriebssystemen, bei denen beispielsweise eine bestimmte Strecke allein mit dem Elektromotor zurückgelegt werden kann, gibt es bei dieser Art von System nur einen Modus – nämlich verbrennungsunterstützt elektrisch. Der elektrische Generator und eine Batterie mit geringer Kapazität sind nicht in der Lage, das Auto anzutreiben, sondern unterstützen nur den Verbrennungsmotor und entlasten ihn in Phasen höchster Belastung und geringstem Wirkungsgrad. So werden die Verbrennung und der Schadstoffausstoß reduziert bzw. die Reichweite des Fahrzeugs erhöht. Einige Hersteller behaupten, dass ein solches System bis zu 25% mehr Drehmoment liefert, und das in jedem Drehzahlbereich. Es wird geschätzt, dass ein Auto mit einer solchen Antriebslösung etwa 10-20 PS mehr leistet. Und das alles ohne Aufladen, wie es bei Plug-in-Hybriden der Fall ist. Zu den Vorteilen eines Mild-Hybrids gehört auch die Tatsache, dass er im Gegensatz zu einem Voll-Hybrid über ein Niederspannungs-System verfügt, das keiner speziellen Wartung bedarf.
Volvo Mild Hybrid, Skoda Mild Hybrid und andere Mild-Hybrid-Marken
Heute sind Autos mit Mild-Hybrid-Systemen im Angebot vieler Hersteller zu finden. Der Vorreiter bei der Anwendung in großem Maßstab war Honda, wo man sich entschied, einen völlig anderen Entwicklungsweg als Toyota zu gehen und sich auf die Vollhybridtechnologie zu konzentrieren. Im Laufe der Zeit haben andere Hersteller nachgezogen, so dass Sie heute oft Hyundai Mild-Hybrid-, Suzuki Mild-Hybrid- oder dieselbasierte KIA Mild-Hybrid- und Mercedes Mild-Hybrid-Lösungen auf dem Markt finden können. Bei den europäischen Herstellern kommen Mild-Hybride beispielsweise in den Angeboten der Volvo- oder Volkswagen-Gruppe verhältnismäßig häufig vor. Der Volkswagen Golf zum Beispiel hat einen derartigen Antrieb mit einer 48-Volt-Anlage, einer kompakten Lithium-Ionen-Batterie, die unter den Beifahrersitz passt, und einem elektrischen Generator, der als Lichtmaschine und Anlasser fungiert, zu bieten. Eine ähnliche Lösung findet sich im beliebten Skoda Octavia sowie in den Oberklassemodellen von Audi.
Automobilkomponenten für mHEV aus innovativen Werkstoffen
Da die Batterien in mHEVs deutlich weniger Platz benötigen als in herkömmlichen Hybrid- oder Elektrofahrzeugen, haben die Autodesigner mehr Spielraum für die individuelle Gestaltung des Fahrgast- und Gepäckraums. Gleichzeitig muss das Fahrzeugdesign so leicht wie möglich sein, um den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors so gering wie möglich zu halten. An dieser Stelle kommen innovative geschäumte Kunststoffe zur Hilfe. Geschäumtes Polypropylen (EPP) ermöglicht die kostengünstige Herstellung einer Vielzahl von Automobilkomponenten, die bis zur Hälfte leichter sind als ihre Gegenstücke aus herkömmlichen Werkstoffen. Sitze, Bodenplatten und Türmatten aus EPP erfüllen auch die strengsten Anforderungen an Haltbarkeit und Sicherheit. Das zellenförmige Material ist zu 95 % mit Luft gefüllt, extrem widerstandsfähig gegen mechanische Beschädigungen und hat eine hohe Formbeständigkeit. Nachdem es sich vorübergehend verformt hat, kehrt es in seine ursprüngliche Form zurück, so dass es weiterhin seine Funktion erfüllen kann. Aus diesem Grund werden EPP-Formteile gerne als Dämpfungselemente in modernen Stoßfängern verwendet. Die ausgezeichneten Wärme-, Schall- und elektrischen Isolationseigenschaften des Schaumstoffs haben dazu geführt, dass Automobilkonstrukteure ihn für so moderne Anwendungen wie die Herstellung von Batteriepacks für Elektroautos oder sogar Wasserstofftanks nutzen.
Titelfoto: newsroom.toyota.eu