RENEWBILITY „Stoffstromanalyse nachhaltige Mobilität im Kontext ...

Institut für Verkehrsforschung
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Die Bestimmung der elektrischen Reichweite von PHEV ist bisher nicht eindeutig
definiert und hängt stark vom zu Grunde gelegten Fahrzyklus und der tatsächlich
nutzbaren Speicherenergie ab. Im Allgemeinen wird die elektrische Reichweite als
die Strecke definiert, die mit einem Fahrzeug im CD-Modus rein elektrisch
zurückgelegt werden kann.
In der Literatur werden verschiedenen Hybridkonzepte (seriell, parallel, split-hybrid)
diskutiert. In der Technologiedatenbasis wird – entsprechend der mehrheitlichen
Expertenmeinung – für PHEV eine parallele Hybridisierung angenommen, da diese
insbesondere bei geringer bis mittlerer elektrischer Reichweite gegenüber einer
seriellen Umsetzung für die Pkw-Anwendung als vorteilhaft bewertet wird (MIT
2007).
Ausgehend von einer umfassenden Literaturrecherche und den dort formulierten
Leistungsmindestanforderungen an PHEV kann eine erste Übersicht für
verschiedene mögliche Fahrzeugkonfigurationen (in Bezug auf die elektrische
Reichweite) gegeben werden, die erste Rückschlüsse auf die Auslegung einzelner
Fahrzeugkomponenten, den zusätzlichen Materialbedarf und insbesondere die
entstehenden Zusatzkosten erlauben. Bei der Betrachtung der PHEV-
Konfigurationen ist zu beachten, dass diese auf unterschiedlichen
Ausgangsfahrzeugen beruhen und daher nicht unmittelbar zueinander in Bezug
gesetzt werden können; dennoch können wesentliche Trends anhand der
verfügbaren Daten aufgezeigt werden. Die Konfiguration von HEV ist zu
Vergleichszwecken mit aufgeführt.
Die aufgeführten Konfigurationen entsprechen bezüglich ihrer Leistung
konventionellen verbrennungsmotorischen Fahrzeugen der Mittel- bis Oberklasse.
Die betrachteten Fahrzeugkonzepte weisen Hybridisierungsgrade von 33 bis 66 %
mit einer Häufung in der Spannbreite von 35 bis 45 % auf. Diese Annahmen stehen
in gutem Einklang mit den Analysen zu einer möglichst effizienten Ausgestaltung
des Hybridantriebs. Die Annahmen zur Leistung von Verbrennungs- und
Elektromotor variieren hingegen beträchtlich zwischen den Studien und weisen
tendenziell eine höhere Gesamtleistung als durchschnittliche
verbrennungsmotorische Fahrzeuge derselben Klasse auf. Dies mag unter anderem
durch die unterschiedliche Referenz begründet sein, die insbesondere für USamerikanische
Studien auf leistungsstärkeren Fahrzeugen beruht bzw. dem durch
die Batterie verursachten hohen Zusatzgewicht Rechnung tragen. In logischer
Konsequenz davon variieren die Annahmen zur erforderlichen Batteriekapazität
entsprechend der angenommenen Fahrzeugleistung. Die Annahmen zur
Batteriekapazität von PHEV zeigen jedoch einen plausibel ansteigenden Verlauf
von Fahrzeugen mit geringerer hin zu größerer elektrischer Reichweite. Die
erforderliche Batterieleistung steht in enger Kopplung zum Hybridisierungsgrad der
Fahrzeuge. Dieser Sachverhalt wird durch die hierzu getroffenen Annahmen der
Konzeptfahrzeuge gestützt, die bei zunehmender Hybridisierung einen Anstieg der
erforderlichen Batterieleistung ausweisen.
Endbericht, Teil 1
Dezember 2009