Bremsenergierückgewinnung und ihr Wirkungsgrad
Bergab, bis die Batterie voll ist: Es gehört zu den Inszenierungen der Industrie, ein Elektroauto Energie einsammeln zu lassen. Bisher gab es kaum Daten zum Wirkungsgrad der Bremsenergierückgewinnung. Das ändert BMW jetzt und beantwortet damit die Frage: Was bringt Rekuperation wirklich?
- Christoph M. Schwarzer
Bergab, bis die Batterie voll ist: Es gehört zu den beliebten Inszenierungen der Industrie, ein Elektroauto plakativ Energie einsammeln zu lassen. Bei der Bremsenergierückgewinnung funktioniert der Motor als Generator. Er produziert Strom, der in der Batterie gespeichert und beim Wiederbeschleunigen eingesetzt wird.
Ein Prinzip, das zuerst durch Hybridfahrzeuge massenwirksam wurde und die Effizienz steigert. Das Ergebnis ist ein niedrigerer Fahrenergieverbrauch sowie ein geringerer Bremsverschleiß mit entsprechend weniger Partikelemissionen. Bisher gab es aber kaum konkrete Daten zum Wirkungsgrad der Rekuperation. Das ändert BMW jetzt und beantwortet damit die Frage: Was bringt die Technologie tatsächlich?
Viel, aber nicht alles. Oder in Zahlen: Zwischen 62,5 und 64,2 Prozent. Mit diesen Werten ist gemeint, welcher Anteil der zum Beschleunigen eines BMW i3 (Modelljahr 2018) notwendigen elektrischen Energie vorher durch Rekuperation gewonnen werden konnte.
So verbraucht ein BMW i3 (Test) bei 100 km/h-Konstantfahrt 13,9 Kilowattstunden auf 100 Kilometer. Um das mit 1345 Kilogramm nach EU-Norm vergleichsweise leichte batterieelektrische Auto aus dem Stand auf dieses Tempo zu beschleunigen, sind 204 Wh nötig. Bremst man den Wagen mit der gleichen Vorgabe (negative gleich positive Beschleunigung g 0,16) ab, werden 129 Wh oder 62,5 Prozent generiert.
Bei 60 km/h liegt der Stromkonsum des i3 bei 8 kWh/100 km. Während des Bremsens auf null Stundenkilometer können 47 Wh zurückgewonnen werden, was 62,8 Prozent der zum Wiederbeschleunigen gebrauchten 74 Wh entspricht. Als dritten Wert gibt BMW den Verbrauch bei 80 km/h an (10,5 kWh/100 km), das Rekuperationsergebnis (83 Wh), die Wiederbeschleunigungsenergie (129 Wh) sowie den daraus resultierenden Wirkungsgrad von 64,2 Prozent an.
Zum Vergleich: Ein konventioneller BMW 118d mit intelligent gesteuerter Lichtmaschine rekuperiert beim Bremsen von 60 km/h bis zum Stillstand lediglich rund zwei Wattstunden.
Leichtbau ist auch in Zukunft wichtig
Aus diesen Daten leiten sich zwei simple Rückschlüsse ab. Erstens: Beim Bremsen verschwenden nicht elektrifizierte Autos die kinetische Energie durch Umwandlung in Wärme so gut wie vollständig. Beim Beispielfahrzeug BMW i3 dagegen geht nur ein gutes Drittel verloren. Besonders deutlich wird dieser Vorteil bei häufig wechselnden Geschwindigkeiten, also zum Beispiel in der Stadt. Und zweitens: Weil die Energie beim Bremsen eben nicht komplett zurückgewonnen werden kann, ist die Masse eines Fahrzeugs nicht gleichgültig. Leichtbau hat auch in Zukunft eine Bedeutung.