Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor wird ein Großteil der Bewegungsenergie in Form von Wärme über die konventionelle Reibungsbremse ungenutzt an die Umwelt abgegeben. Bei Elektro- und Hybridfahrzeugen ist das anders: Mittels Rekuperation, also der Energierückgewinnung beim Bremsen, kann ein Teil der kinetischen Energie als Fahrstrom wiederverwertet werden. Der Vorteil dabei: Hybridfahrzeuge verbrauchen dadurch im optimalen Fall bis zu 20 Prozent weniger Sprit, während reine Stromer ihre Reichweite erhöhen können. Je nach Fahrzeuggewicht und Batteriegröße können beim Rekuperieren bis zu 100 Kilometer zusätzlich rausschauen.
Elektromotor wandelt Energie ähnlich wie ein Fahrraddynamo um
Möglich wird das durch die Fähigkeit eines Elektromotors, quasi "rückwärts" als Generator zu arbeiten: Der Motor hört dabei auf, die Räder anzutreiben, sondern funktioniert stattdessen ähnlich wie ein Fahrraddynamo. Die Bewegungsenergie des Autos wird über den Antriebsstrang auf den E-Motor übertragen, von diesem in elektrischen Strom umgewandelt und im Hochvolt-Akku gespeichert. Wird dann wieder beschleunigt, fließt die zuvor gespeicherte Energie wieder zum Elektromotor.
Rekuperation reduziert Bremsverschleiß
In der Praxis gibt es zwei Möglichkeiten, die Rekuperation zu nutzen: entweder durch den Tritt auf das Bremspedal oder durch die automatische Motorbremse. Je nach Hersteller, Modell und ausgewähltem Fahrmodus bremsen moderne Elektrofahrzeuge automatisch ab, sobald man den Fuß vom Gaspedal nimmt. Je stärker die dabei spürbare Bremswirkung, umso höher ist in der Regel die Rekuperationsleistung. Charakteristisch für leistungsstarke Energierückgewinnung ist das sogenannte One-Pedal-Driving, das sich positiv auf den Bremsverschleiß auswirkt und auch weniger Feinstaub erzeugt. Eine Ausnahme bildet der sogenannte Segelmodus: Dabei wird der Elektromotor vom Antriebsstrang entkoppelt, wodurch das Fahrzeug ohne Brems- und Rekuperationswirkung dahinrollt. Die Bremswirkung des Elektromotors hängt von dessen Leistung, der Drehzahl sowie der Fahrgeschwindigkeit ab.
Steuerungssoftware optimiert Bremsvorgang effizient
Auch der Ladezustand des Akkus spielt eine gewichtige Rolle: Nur wenn der Energiespeicher nicht vollständig geladen ist, kann der E-Motor eine Bremswirkung entwickeln. Bei starker Verzögerung kann es vorkommen, dass akut mehr Bremsleistung benötigt wird, als der E-Motor mittels Rekuperation erzeugen kann. In diesem Fall greift zusätzlich die konventionelle Radbremse ein. Welches der beiden Bremssysteme in welchem Ausmaß arbeitet, davon bekommt die Fahrerin oder der Fahrer im Normalfall nichts mit. Beim Tritt aufs Pedal übernimmt eine Steuerungssoftware binnen Millisekunden die Bremswirkung. Ziel dieses Prozesses, von den Technikern "Momentenverblendung" genannt, ist es, bei größtmöglicher Sicherheit möglichst viel Energie zurückzugewinnen. Eine Ausnahme bilden Notbremsungen: In diesem Fall wird das Auto fast ausschließlich über die Reibungsbremse verzögert.
Leichte E-Autos sparen Energie, schwere E-Autos rekuperieren besser
Spannend ist das Verhältnis zwischen Fahrzeuggewicht und Rekuperationsleistung: Bei einer aktuellen Messung des deutschen Verkehrsclubs ADAC wurde die Rekuperationsleistung verschiedener Elektromodelle untersucht. Das Resultat: Leichte Stromer verbrauchen weniger Energie, rekuperieren aber auch weniger, schwere E-Autos verbrauchen mehr, rekuperieren dafür aber wesentlich besser. Das Problem des Gewichts besonders schwerer Modelle relativiert sich dadurch zumindest ein wenig.