Rekuperation

Was ist Rekuperation?

Rekuperation bezeichnet den Prozess, bei dem kinetische Energie, die normalerweise beim Bremsen eines Fahrzeugs verloren geht, in elektrische Energie umgewandelt wird. Diese Energie wird dann in der Batterie des Fahrzeugs gespeichert und kann später genutzt werden, um das Fahrzeug anzutreiben. Die Rekuperation ist ein entscheidender Faktor für die Energieeffizienz und Reichweite von Elektroautos und Hybridfahrzeugen.

Wie funktioniert Rekuperation?

Die Rekuperation erfolgt durch Elektromotoren, die beim Bremsen als Generatoren fungieren. Sobald das Fahrzeug verzögert, wirken die rollenden Räder und die kinetische Energie auf den Elektromotor, der dadurch Strom erzeugt. Dieser Prozess ist vergleichbar mit einem Dynamo am Fahrrad: Sobald der Dynamo anliegt, wird durch den Widerstand Strom erzeugt, der für die Beleuchtung genutzt wird.

Einsatzbereiche der Rekuperation

Rekuperation findet hauptsächlich in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen Anwendung. Sie trägt wesentlich dazu bei, die Energieeffizienz dieser Fahrzeuge zu verbessern und die Reichweite zu erhöhen. Bei guten Systemen beträgt der Wirkungsgrad des Rekuperierens bis zu 50 Prozent. Das bedeutet, dass ein beträchtlicher Teil der Bremsenergie zurückgewonnen und genutzt werden kann.

Vorteile der Rekuperation für E-Autos

Die Rekuperation bringt durch die Energierückgewinnung viele Vorteile für E-Autos mit.

• Energieeffizienz: Durch die Rückgewinnung von Energie wird die Reichweite von Elektrofahrzeugen erhöht und der Gesamtenergieverbrauch gesenkt. Dies macht die Fahrzeuge nicht nur umweltfreundlicher, sondern auch kosteneffizienter im Betrieb. Im direkten Vergleich mit Verbrennungsmotoren zeigt sich, ein Effizienzvorteil von bis zu 20 Prozent.
• Weniger Bremsstaub: Da das Bremspedal weniger intensiv genutzt wird, entsteht weniger Bremsstaub. Dies trägt zur Reduzierung der Feinstaubbelastung in der Luft bei und verbessert die Luftqualität, besonders in städtischen Gebieten.
• Schonung der Bremsen: Die mechanischen Bremsen werden weniger beansprucht, was ihre Lebensdauer verlängert und Wartungskosten reduziert. Dies ist besonders in Fahrzeugen mit hohem Bremsverschleiß von Vorteil.

Mechanisches und elektrisches Bremsen

Obwohl die Rekuperation effizient ist, reicht sie allein nicht aus, um in jeder Situation die notwendige Bremsleistung zu erbringen. Besonders bei Gefahrenbremsungen oder steilen Bergabfahrten müssen mechanische Bremsen einspringen. Ein Qualitätsmerkmal eines guten Rekuperationssystems ist das nahtlose Überblenden von elektrischer zu mechanischer Bremsung, sodass der Fahrer davon nichts merkt.

Optimale Nutzung der Rekuperation

Die optimale Nutzung der Rekuperation hängt von der Fahrsituation ab. In der Stadt, wo häufiges Abbremsen und Anfahren notwendig ist, bietet die Rekuperation große Vorteile. Auf der Autobahn kann es hingegen sinnvoll sein, die Rekuperationsstufe zu verringern oder komplett abzuschalten, um die kinetische Energie des Fahrzeugs besser zu nutzen. Beim vorausschauenden Fahren, also dem freien Rollenlassen des Fahrzeugs, wird die aufgebaute kinetische Energie optimal genutzt.

Einstellmöglichkeiten

Moderne Elektrofahrzeuge bieten verschiedene Stufen der Rekuperation, die der Fahrer individuell einstellen kann:

• Hohe Rekuperation: Starkes Abbremsen durch Energierückgewinnung, ideal für Stadtverkehr und häufiges Anhalten.
• Niedrige Rekuperation: Leichtes Abbremsen, ähnlich der Motorbremse bei Verbrennern, geeignet für Autobahnfahrten.