Rekuperation (Nutzbremsung)
Beim Verzögern arbeitet der elektrische Antriebsmotor als Generator und wandelt Bewegungsenergie in Strom zurück, der in die Batterie fließt.
Bei der Rekuperation kehrt der Wechselrichter das Drehmoment um, und der Fahrmotor arbeitet als Generator. Bewegungsenergie, die Reibungsbremsen in Wärme verwandeln würden, wird zu Strom und fließt zurück in die Batterie. Die Reibungsbremsen übernehmen weiterhin Notbremsungen, sehr niedrige Geschwindigkeiten und Situationen, in denen die Batterie keine Ladung aufnehmen kann (voll oder sehr kalt).
Beispiel: 2,000 kg bei 100 km/h (27.8 m/s): E = 0.5 x 2000 x 27.8² ≈ 772 kJ ≈ 0.21 kWh
Zurückgewonnen ≈ E x η_regen (etwa 60–70% Rad–Batterie–Rad)
Wie viel sich zurückholen lässt, hängt vom Fahrprofil ab. Im Stop-and-go-Verkehr in der Stadt kann die Rekuperation die Reichweite um etwa 10–25 % verlängern; bei gleichmäßiger Autobahnfahrt ist der Gewinn gering, weil kaum gebremst wird. Eine lange Talfahrt im Gebirge bringt viel Energie zurück, der allerdings die beim Aufstieg aufgewendete Lageenergie gegenübersteht (2.000 kg x 9,81 m/s² x 1.000 m ≈ 19,6 MJ ≈ 5,4 kWh pro 1.000 Höhenmeter).
Die maximale Rekuperationsleistung begrenzen Motorleistung und Ladeaufnahme der Batterie, bei modernen Autos meist 50–250 kW. Beim „One-Pedal-Driving“ verzögert das Auto kräftig (bis etwa 0,2–0,3 g), sobald du vom Fahrpedal gehst. Hybride (HEV, PHEV), Elektrozüge, Straßenbahnen und Aufzüge nutzen dasselbe Prinzip; Bahnen können Bremsenergie in die Oberleitung oder in Speicher an der Strecke zurückspeisen.
Verwandte Begriffe
Alle Begriffe →- Batterieelektrisches Fahrzeug (BEV)
Fahrzeug, das ausschließlich von Elektromotoren angetrieben wird, die ihren Strom aus einer wiederaufladbaren Batterie an Bord beziehen; einen Verbrennungsmotor gibt es nicht.
- Verbrauch von Elektroautos (kWh/100 km)
Die elektrische Energie, die ein Elektroauto pro Strecke verbraucht, meist in kWh/100 km oder Wh/km (Europa) bzw. Meilen/kWh und MPGe (USA).
- Plug-in-Hybrid (PHEV)
Fahrzeug mit Verbrennungsmotor sowie Batterie und Elektromotor, die sich am Stromnetz laden lässt; rein elektrisch kommt es nur eine begrenzte Strecke weit.
- Brennstoffzellenfahrzeug (FCEV)
Elektrofahrzeug, das seinen Strom an Bord in einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff erzeugt. Aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf.
- Joule (J)
Die SI-Einheit für Energie, Arbeit und Wärme: die Arbeit einer Kraft von einem Newton über einen Meter oder ein Watt über eine Sekunde.