Energiespeicher

Von besonderer Bedeutung ist der Energiespeicher bei Hybridfahrzeugen. Mit seiner Hilfe kann die überschüssige Energie zwischengespeichert werden, bis sie wieder benötigt wird. Auswahlkriterien für einen guten Energiespeicher sind Energiedichte, Leistungsdichte, zyklische Lebensdauer, energetischer Wirkungsgrad, Selbstentladung, Umweltverträglichkeit, Kosten sowie Verfügbarkeit.

Das wohl wichtigste Kriterium ist dabei die Leistungsdichte. Bei hoher Leistungsdichte reicht auch eine kleine, leichte Batterie aus, um hochdynamische Lade- und Entladevorgänge zu ermöglichen. Je nach Hybridkonzept, erwünschter emissionsfreier Reichweite und installierter elektrischer Leitungen kann man hierbei ganz unterschiedliche Speichersysteme nutzen.

Elektrische Energiespeicher werden am häufigsten in Prototypen und Serienfahrzeugen eingesetzt. Sie eignen sich besonders aufgrund ihrer Leistungs- und Energiedichte sowie ihrer Verfügbarkeit. Auch mechanische Energiespeicher wie Schwungräder oder hydraulische Speicher finden Verwendung in Hybridantrieben. Ihre Langzeitspeicherfähigkeit ist jedoch begrenzt, wogegen herkömmlicher Kraftstoff seine gespeicherte Energie nur durch Verdunstung verliert. Mechanische Energiespeicher eignen sich also primär für kurzzeitigen aber hohen Leistungsbedarf.

Eine hohe Leistungsdichte und einen gleichzeitig hohen Energieinhalt liefern auch Nickel-basierte Systeme wie beispielsweise Nickel-Cadmium oder Nickel-Metallhydrid-Batterien. Bedenklich ist hier jedoch die Verwendung des toxischen Schwermetalls Cadmium.

Bleibatterien werden als erst zu nehmende Alternative betrachtet, weil sie sehr gut verfügbar und darüber hinaus auch relativ kostengünstig sind. Sie erreichen in einigen Ausführungen sehr hohe Leistungsdichten.

Eher weniger sind Hochtemperatursysteme wie zum Beispiel Natrium-Nickelchlorid-Batterien für den Einsatz in Hybridantrieben geeignet. Sie kommen wenn überhaupt nur für serielle Systeme in Frage und verfügen über eine lediglich niedrige Leistungsdichte. Daher ist es notwendig, große Batteriesätze zu verbauen. Die Temperierungsverluste bei nicht ständiger Benutzung führen ebenfalls dazu, dass diese Möglichkeit eher weniger genutzt wird.

In der Entwicklungsphase befinden sich zur Zeit noch Lithium-Systeme. Sie zeichnen sich durch eine hohe Leistungs- und Energiedichte aus und sind generell gut für Hybridsysteme geeignet.



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