mobile.de: Range Extender

Hybridantriebe - die Brückentechnologie

Viele Wege führen zur Steckdose

Während die meisten Autohersteller beim Hybrid-Antrieb auf Verbrenner plus Elektro-Unterstützung setzen, dreht Opel beim Ampera das Zwei-Motoren-Prinzip einfach um. Was ist der Unterschied?

Es geht endlich los für den Ampera: Opels Hoffnungsträger wird an die Kunden ausgeliefert. Das Elektroauto sollte eigentlich schon Ende 2011 kommen, doch dann gab es Probleme mit dem Schwestermodell Chevrolet Volt: Wochen nach einem US-Crashtest gerieten bei dem entsorgten Fahrzeug die Akkus in Brand.

Die Tester hatten es versäumt, das Power-Pack wie vom Hersteller empfohlen zu entladen. Nun ist das Problem gelöst (und das Batterie-Kühlsystem optimiert) – und der Verkauf kann beginnen.

Strom soll nach Willen der Politik schon sehr bald die zentrale Antriebsquelle für Automobile sein. Bis 2020 soll eine Million E-Autos über Deutschlands Straßen stromern. Derzeit sind es gerade einmal 4.541 (Stand: 01.01.2012).

Die ewige Sorge um die Reichweite

Erste Großserien-Elektroautos wie der Mitsubishi i-MiEV und seine Geschwister Peugeot iOn und Citroën C-Zero sind schon auf der Straße. Preise ab knapp 29.000 Euro aufwärts halten die Kauflust allerdings in Grenzen, bei extremen Minusgraden schaffen sie zudem kaum mehr als 100 Kilometer mit einer Batterieladung.

Reicht das, um die Urangst vor dem Liegenbleiben im Nirgendwo zu besiegen? Wohl kaum: Bei einer repräsentativen Umfrage im Auftrag der KreditPlus-Bank erklärte ein Viertel der Befragten, die derzeit eher geringe Akkukapazität würde sie generell vom Kauf eines Elektroautos abhalten.

Beim Ampera kommt diese Sorge nicht auf: Der Elektro-Opel fährt bis zu 500 Kilometer weit, ohne anhalten und aufladen zu müssen. Wie geht das?

Opel hat das Hybrid-Prinzip umgedreht

Der Opel Ampera ist ein Elektroauto, das für Langstrecken eine Mobilitätshilfe an Bord hat. Es verbraucht für 100 Kilometer soviel elektrische Energie, wie in 1,6 Litern Benzin stecken. Etwa 60 Kilometer schafft der Viersitzer lautlos mit einer Akkuladung. Das klingt nach wenig. Doch die meisten Menschen fahren gar nicht mehr Kilometer am Stück.

Eine Umfrage der Axa-Versicherung macht klar: 81 Prozent der deutschen Autofahrer absolvieren im Schnitt 55 Kilometer pro Tag. Hin und zurück. Ausnahme ist das Wochenende: Da dreht der Tacho schon mal um 1.000 Kilometer und mehr weiter.

Auch mit Benzinmotor fährt der Ampera rein elektrisch

Für Langstrecken hat der Opel Ampera darum einen kleinen Verbrennungsmotor als Notstrom-Aggregat eingebaut: Der Range Extender, zu deutsch Reichweiten-Verlängerer, springt automatisch an, wenn der Akku fast leer gefahren ist, und versorgt die Batterie mit neuem Saft.

Sein Notstrom-Aggregat brummt auf Langstrecken mit konstanter Drehzahl und gut schallgedämmt vor sich hin – und lädt die Akkus wieder auf. Bis nach 500 Kilometern beide „Tanks“ – der für Sprit ebenso wie die Batterie – leer sind. Dann muss der Ampera entweder für ein paar Minuten an die Zapfsäule oder für vier Stunden an die Steckdose. Zum Vergleich: Mitsubishis Voll-Elektroauto i-MiEV veranschlagt sechs Stunden Ladezeit.

Im Langstreckenbetrieb ist der Verbrauchsvorteil dahin

Bei vollen 500 Kilometern Reichweite, also mit einer Tankfüllung, haben Automagazine einen Durchschnittsverbrauch von sieben Liter je 100 km ermittelt. Das ist rund ein Liter mehr, als der mit 140 PS etwa gleichstarke 1,4-Liter-Turbo-Benziner im Astra verbraucht.

Etwas ernüchternd angesichts des Preisunterschieds: Der Ampera kostet ab 42.900 Euro – und damit doppelt so viel wie der Astra. Dennoch ist das Prinzip Range Extender eine attraktive Strategie: Auch andere Hersteller befassen sich mit dem Thema.

2010 zum Beispiel machte Jaguar seiner Oberklasse-Limousine XJ mit großer E-Maschine und kleinem Verbrenner Beine. Die „Limo-Green“ getaufte Edelkatze besaß anstelle des sonst üblichen voluminösen V8, aus dem mindestens 385 PS quellen, ein niedliches Maschinchen mit 1,2 Litern Hubraum.

Das feuert aus Leibeskräften bis zu 48 PS aus drei Zylindern – dennoch reicht die Antriebskraft auf Smart-Niveau, um den 1,8-Tonnen-Titanen 1.000 Kilometer weit zu bringen. Bei einem Verbrauch von fünf Liter je 100 km. Sagt Jaguar.

Jaguar Limo-Green wird im Ladebetrieb gezügelt

Der Kleinwagen-Motor im XJ „Limo-Green“ wiegt nur 56 Kilogramm und wurde vom Hersteller Lotus speziell für die Anforderungen als Notstromaggregat optimiert – mit langen Laufzeiten in stabilen Drehzahlen.

Sein Widerpart, der E-Motor, ist 194 PS stark und kann die Sportlimousine in sieben Sekunden auf Tempo 100 beschleunigen. Schluss ist – elektronisch abgeregelt – bei 185 km/h. Die üppige Kraftquelle steht im Ladebetrieb allerdings nur eingeschränkt zur Verfügung: Der Generator kann nicht ebenso schnell Energie in den Akku hineinpumpen, wie der Riesenmotor sie herauszuschlürfen vermag.

Nach etwa 50 Kilometern muss der Fahrer daher etwas lahmere Fahrleistungen in Kauf nehmen. Die britische Autobahn-Richtgeschwindigkeit von 112 km/h soll die grüne Raubkatze aber auch dann problemlos halten, verspricht der Hersteller - der die Zukunft des Limo-Green offen ließ.

C-X75: Turbinen im Kofferraum

2010 preschte Jaguar mit einem weiteren „grünen“ Auto vor. Für den Antrieb des rassigen Supersportwagens C-X75 hatten sich die Briten etwas ausgedacht, das eines James Bond würdig gewesen wäre. Die Energie für die vier elektrisch angetriebenen Räder liefern zwei Gasturbinen!

Unter einer transparenten Motorraum-Abdeckung effektvoll in Szene gesetzt, laden die je 94 PS starken Triebwerke entweder das Lithium-Ionen-Akku-Pack – dann düst der Jaguar bis zu 900 Kilometer lang dahin. Oder sie geben ihre Energie direkt an die vier jeweils 195 (!) PS starken Radnaben-Elektromotoren ab. Dann fegt das ultraflache Concept-Car mit 300 km/h über die Bahn.

Audi holt den Wankel aus dem Museum

Audi hat für seinen Elektro-Kleinwagen A1 e-tron auf ein ebenso altes wie legendäres Antriebsprinzip zurückgegriffen. Als Reichweiten-Verlängerer dient ein kleiner Wankelmotor mit 65 Kilo Gewicht.

Der Urenkel des berühmten Ro80, den Audi einst von der 1969 aufgekauften NSU geerbt hatte, kommt bauartbedingt ohne vibrationsfreudige Kurbelwelle aus. Er ist ein sehr stiller und zuverlässiger Begleiter. Und genau darauf kommt es beim Range Extender an.

So futuristisch wie diese Versuchsträger auch anmuten, sie können sich auf einen legendären Ahnen berufen: den Lohner-Porsche. Das Auto, eine der ersten Konstruktionen des späteren Käfer-Entwicklers Ferdinand Porsche, wurde vor 112 Jahren auf der Pariser Weltausstellung vorgeführt.

Range Extender sind so alt wie das Auto

Ursprünglich sollte der Lohner-Porsche ein reines Elektroauto werden. Doch die Reichweite befriedigte nicht, 50 Kilometer schienen schon damals zu wenig zu sein. Zumal die Höchstgeschwindigkeit flotte 50 km/h betrug.

So installierte Porsche unter der Sitzbank einen DeDion-Benzinmotor, der während der Fahrt die 410 Kilogramm schweren Bleibatterien auflud. Erst die rasante technische Entwicklung des Verbrennungsmotors verdrängte diese Autos.

Jetzt, 100 Jahre später, holt der Elektromotor wieder auf.

Text: Ralf Bielefeldt