Transfer-Leistung

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Beide Medien, das federnde Gas und die nicht komprimierbare Hydraulikflüssigkeit, sind in diesem Speicher durch eine Membran voneinander getrennt. Das Gas verhält sich wie eine Feder und lässt sich unter Energieeinsatz zusammendrücken. Die so gespeicherte Energie kann man über die Hydraulikflüssigkeit wieder abrufen, sobald sie benötigt wird. Im PSA-Prototyp gibt ein hydraulischer Motor die Kraft über das Automatikgetriebe in den Antrieb ab. Die Leistungsverzweigung im Getriebe ermöglicht in Verbindung mit einer intelligenten elektronischen Steuerung der Energieflüsse die verschiedenen Betriebsarten konventionell mechanisch, rein hydraulisch oder die Kombination aus beidem. Ein Unterschied des PSA-Prototypen zum HRB ist die Trennung von Pumpe und Hydraulikmotor.

Volle Blase

Eine E-Maschine im herkömmlichen Hybridfahrzeug und der Kompressor im hydropneumatischen sind vergleichbar schwer, allerdings ist der Druckspeicher leichter als ein Akku. Monsieur Faury sagt, der hydropneumatische Hybridantrieb für einen Kompaktwagen wird etwa 100 kg wiegen, also nur rund die Hälfte eines elektrischen. Zudem soll er weder im Kofferraum noch im Passagierabteil Platz kosten, wie das ja bei den Speichern elektrischer Hybridfahrzeugen bisweilen der Fall ist. Die Blasenspeicher erinnern in ihrer Größe an die Tanks in Erdgasfahrzeugen. Der äußerst simpel aufgebaute Zylinder (stellen Sie sich eine stählerne Gasflasche mit einem kräftigen Elastomerballon im Inneren vor, daher auch der Name „Blasenspeicher“) kostet zudem nur den Bruchteil eines Stromspeichers. Im Prototypen sieht man zwei Druckbehälter, einen langen längs eingebaut und einen kurzen hinten quer. Der Grund: Um bei kleiner Druckdifferenz ein möglichst großes Flüssigkeitsvolumen entnehmen zu können, wurde hier das Gasvolumen der Blase im langen Tank durch einen nachgeschalteten Stickstoffbehälter vergrößert.

Da er im Gegensatz zu Akkus zyklenfest ist, kann er ermüdungsfrei fast beliebig oft ge- und entladen werden, dank seiner Temperaturstabilität büßt er bei Kälte keine Kapazität ein wie ein elektrischer Speicher und muss daher weder gekühlt noch beheizt werden. Der Wirkungsgrad liegt laut Bosch Rexroth je nach Auslegung, Fahrzeug und Fahrzyklus bei rund 60 Prozent und damit fast doppelt so hoch wie bei der chemischen Energiespeicherung, bei der viel Energie durch die mehrfache Umwandlung verlorengeht. Weitere Vorteile des Druckspeichers: Für die Produktion von Akkus und Elektromotoren werden exotische Materialien wie Seltenerdmetalle (Neodym als Bestandteil der Dauermagnete in der E-Maschine oder Lanthan für NiMh-Akkus) benötigt. Zudem müssen die leistungsfähigen Lithium-Ionen-Speicher gut geschützt werden, damit es bei Unfall, Kurzschluss oder Fehlsteuerung nicht zu einer selbst verstärkenden chemischen Reaktion – dem sogenannten "thermal runaway" – kommen kann, bei dem es zu einem nur schwer löschbaren Brand kommt.

Eine Frage der Kapazität

Ein elektrischer Hybrid bietet hohe Energiedichte bei niedriger Leistungsdichte. Aufgrund ihres vergleichsweise hohen Innenwiderstands können Akkus nur eine begrenzte Bremsleistung speichern, das aber über eine längere Strecke. Er ist aus dem gleichen Grund nicht perfekt für Anfahrvorgänge geeignet, dafür aber in der Lage, Energie bei geringerer Leistung über einen längeren Zeitraum zu liefern – was eine Unterstützung des Verbrennungsmotors bei Konstantfahrt und rein elektrisches Fahren über weitere Strecken ermöglicht. Zudem kann er ungenutzte Motorleistung rekuperieren.