imported>E235JREMU: /* Duo-Bus */ BOB kein Hilfsantrieb

2025-12-08T20:15:54Z

Duo-Bus: BOB kein Hilfsantrieb

Neue Seite

[[Datei:Hybridantrieb.jpg|mini|hochkant=1.2|Ein 1970 von Bosch entwickelter Hybridantrieb im [[Deutsches Museum|Deutschen Museum]]]]

'''Hybridantrieb''' bezeichnet allgemein die Kombination verschiedener Techniken für den [[Antrieb]]. Der Antrieb ist also [[hybrid]].

Eine ausführliche technische Definition erarbeitet die [[WIPO]], in der die Patentämter der Mitgliedsstaaten Definitionen zur Klassifikation der eingereichten Patente erarbeiten. Die aktuellen Unterscheidungsmerkmale stellt beispielsweise das deutsche Patent- und Markenamt zur Verfügung.<ref>[http://depatisnet.dpma.de/ipc/cdefinition.do?s=B60K0006420000&v=20090101&l=DE Klasse B60K 6/42: Struktur des Hybridelektrofahrzeugs]</ref>

== Hybridfahrzeuge ==
{{Hauptartikel|Hybridelektrokraftfahrzeug}}

Ein ''Hybridfahrzeug'' ist nach [[EU]]-Definition ein [[Fahrzeug]], in dem mindestens zwei Energieumwandler und zwei im Fahrzeug eingebaute Energiespeichersysteme vorhanden sind, um das Fahrzeug anzutreiben.<ref>{{EU-Richtlinie|2007|46|format=PDF}}, S. 5 Absatz 3 Punkt 14</ref>

In einem Hybridelektrokraftfahrzeug sind ein [[Elektromotor]] und meistens ein [[Ottomotor|Otto-]] oder [[Dieselmotor]] die beiden Energiewandler; ein [[Akkumulator]] und ein [[Kraftstofftank]] oder [[Gastank]] sind die beiden Energiespeicher. Es wurden aber auch andere Kombinationen realisiert, zum Beispiel [[Stirlingmotor]] mit hydraulischem Antrieb und [[Hydraulikspeicher|pneumatischem Akkumulator]].<ref>Martin Werdich: ''Stirling-Maschinen.'' ISBN 3-922964-35-4, S. 101.</ref>

Die einzelnen Motoren können auf unterschiedliche Weise zusammenarbeiten:
* '''Parallel''': Die Antriebe wirken gleichzeitig auf den zu bewegenden Teil.
* '''Seriell''': Nur ein Antrieb wirkt unmittelbar auf den zu bewegenden Teil. Der andere Antrieb stellt Leistung bereit, die umgewandelt und dem direkt wirkenden Antrieb zugeführt wird.
Auch Mischformen sind möglich.

<gallery perrow="3" heights=220 mode=packed>
serieller hybrid.jpg|[[Serieller Hybrid]]: Der Verbrennungsmotor ist mit einem elektrischen Generator gekoppelt, der die Batterie lädt oder den Elektromotor antreibt.
paralleler hybrid.jpg|[[Paralleler Hybrid]]: Der Verbrennungsmotor wirkt parallel zum Elektromotor auf den Antriebsstrang.
leistungsverzweigter hybrid.jpg|Leistungsverzweigter Hybrid: Der Verbrennungsmotor wirkt auf den Antriebsstrang ''und'' treibt einen Generator an.
</gallery>

Serielle Hybridantriebe wurden um 1900 realisiert, weil es noch keine Batterien mit hoher Leistung und Kapazität gab. Eine befriedigende Reichweite ließ sich mit einer Kombination aus kleiner Batterie und verbrennungsmotorisch angetriebenem Generator leichter und billiger erreichen als mit einer großen Batterie. Diese Bauart wird auch als ''[[Range Extender]]'' (dt. ''Reichweiten-Verlängerer'') bezeichnet. Der Verbrennungsmotor soll auf längeren Strecken über einen Generator den Elektromotor antreiben, um den Akkumulator zu entlasten und so die Reichweite zu vergrößern. Da der Akkumulator Spitzenleistungen abdeckt, reicht ein kleiner Verbrennungsmotor aus, der nicht auf die maximale Beschleunigungsleistung ausgelegt sein muss. Der Akkumulator nimmt zudem Leistungsüberschüsse des Verbrennungsmotors auf, so dass dieser relativ gleichmäßig im Bereich seines größten Wirkungsgrads betrieben werden kann.

'''Hybridantriebe mit Leistungsverzweigung''' enthalten einen Verbrennungsmotor, zwei elektrische Maschinen, die als Generator und Motor arbeiten können und ein Planetengetriebe. Je nach Fahrmodus wirkt diese Kombination in anderer Weise:
* Der Antrieb wirkt als stufenloses elektrisches Getriebe, das den Verbrennungsmotor unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit verbrauchsgünstig unter möglichst hoher Last hält.
* Bei geringer Geschwindigkeit und Last treibt nur der Elektromotor das Fahrzeug an.
* Beim rekuperativen Bremsen arbeiten beide elektrischen Maschinen als Generatoren.

Der [[Hybrid Synergy Drive]] von [[Toyota]] ist ein Beispiel für ein derartiges Konzept. Ein Teil der Leistung des Verbrennungsmotors wird mechanisch auf die Antriebsräder übertragen, ein weiterer Teil der Leistung wird über die als elektrisches Getriebe arbeitende Motor-Generator-Kombination auf die Räder übertragen oder in der Batterie gespeichert.

Kombinierte Hybridantriebe lassen sich mit einer (automatisch betätigten) Kupplung zwischen parallelem und seriellem Betrieb umschalten.

== Bivalente Antriebe ==
Bivalente Antriebe sind in der Lage, in einem Motor zwei unterschiedliche Kraftstoffe zu verbrennen, sind aber keine Hybridfahrzeuge im eigentlichen Sinne. Motivation ist beispielsweise die Nutzung alternativer Kraftstoffe wie [[Erdgas|Erd-]], [[Biogas]], [[Flüssiggas]] und zukünftig [[Wasserstoff]] in Fahrzeugen mit Ottomotor, die weiterhin auch mit [[Motorenbenzin|Benzin]] fahren können. Weit verbreitet ist vor allem der Einbau von [[Autogas]]anlagen. Viele Dieselfahrzeuge können alternativ auch mit [[Pflanzenölkraftstoff]] angetrieben werden. Manche Dieselmotoren brauchen zum Kaltstart noch Diesel und können erst Pflanzenöl verbrennen, wenn sie ihre Betriebstemperatur erreicht haben.

Bivalente Motoren haben neben den beschriebenen Vorzügen einen gravierenden Nachteil: Viele Eigenschaften des Motors lassen sich nicht auf beide Kraftstoffe optimal auslegen. Ist es bei der Einstellung eines bedarfsgerechten [[Zündzeitpunkt]]es noch möglich, dies über die digitale Motorelektronik zu realisieren, lassen sich beispielsweise geometrische Grunddaten des Motors wie [[Kolbenhub|Hub]], [[Zylinderbohrung|Bohrung]], [[Verdichtungsverhältnis|Kompressionsvolumen]] und [[Verdichtungsverhältnis]] nicht während des Betriebes ändern, so dass diese Daten immer eine Kompromisslösung darstellen und nie verbrauchsoptimal ausgelegt werden können.

== Muskelkraft und Elektroantrieb ==
[[Datei:Hybridbicycle 2.jpg|mini|Ein [[Elektrofahrrad]] hat einen parallelen Hybridantrieb: Muskelkraft und Elektromotor wirken in der Regel zugleich auf den Antriebsstrang]]
Ein [[Elektrofahrrad]] mit Tretunterstützung ist ein Beispiel für ''Hybridantrieb''. Jedoch handelt es sich nicht um ein ''Hybridfahrzeug'', weil nur der Akku im Fahrzeug eingebaut ist, während die Muskelkraft von außen zugeführt wird.

[[E-Bike|Elektroräder]] sind Fahrräder mit zusätzlichem Elektromotor, die variabel von Muskelkraft und Elektromotor angetrieben werden; sie haben parallele Hybridantriebe. Einige Antriebssysteme erlauben [[Bremsenergierückgewinnung]].

Einen parallelen Hybridantrieb, bestehend aus einem Elektromotor und einem Pedalantrieb, gibt es bei dem Leichtfahrzeug [[Twike]].

Von einem seriellen Hybridantrieb spricht man, wenn der Pedalantrieb ausschließlich einen Generator betreibt, der einen Elektromotor antreibt oder den elektrischen Strom in einem Akkumulator zwischenspeichert.

== Hybridbus ==
{{Hauptartikel|Hybridbus}}

Hybridbusse werden von verschiedenen Verkehrsunternehmen in Nordamerika und Europa eingesetzt. Mit dem Hybridlinienbus [[Solaris Urbino 18 Hybrid]] hat [[Solaris Bus & Coach#Hybridbusse|Solaris Bus & Coach]] im Jahr 2006 den ersten europäischen Bus mit serienmäßigem Hybridantrieb vorgestellt.

== Duo-Bus ==
{{Hauptartikel|Duo-Bus}}

Fahrzeuge, die sowohl wie ein [[Oberleitungsbus]] mit elektrischer Energie aus einer [[Oberleitung]] oder aber unabhängig davon mit einem Dieselmotor verkehren können, werden Duo-Busse genannt. Sie entsprechen in einer strikten Auslegung nicht der UNO-Definition für Hybridfahrzeuge, da sie die elektrische Energie nicht selbst mitführen. Eingesetzt werden solche Wagen beispielsweise beim [[Trolleybus Freiburg]] in der Schweiz und beim [[Oberleitungsbus Boston]] in den Vereinigten Staaten.

Außerdem haben viele Oberleitungsbusse einen [[Oberleitungsbus#Verbrennungsmotor|zusätzlichen Diesel-Hilfsantrieb]] oder Batterien, um stromlose Stellen zu überwinden und im Depot manövrieren zu können. Da der Hilfsantrieb nur eine langsame Fortbewegung erlaubt, werden Oberleitungsbusse mit Hilfsantrieb nicht als Duo-Busse bezeichnet. Bei [[Batterie-Oberleitungsbus]]sen sind hingegen leistungsfähige Batterien eingebaut, sodass im Batterie- wie im Oberleitungsbetrieb die volle Leistung abrufbar ist.

== Lastwagen ==
{{Lückenhaft|Winterthur ist nicht der erste Hybrid-LKW und die Quelle ist wenig informativ. Wahrscheinlich handelt es sich um diesen [https://www.eurotransport.de/artikel/mercedes-econic-blue-tec-hybrid-leistungssprung-539083.html Econic]. Da müsste es inzwischen deutlich mehr Information geben.}}
In [[Winterthur]] ([[Schweiz]]) verkehrt seit 2013 – vor allem im Stadtzentrum – ein [[Müllabfuhr|Kehrichtsammelwagen]] mit leisem Hybridantrieb.<ref>[http://www.landbote.ch/news/standard/Ein-Brummer-auf-Samtpfoten-/story/28380668 ''Ein Brummer auf Samtpfoten''] in ''[[Der Landbote]]'', Winterthur 2013.</ref>

== Schienenfahrzeuge ==
[[Dieselelektrischer Antrieb|Dieselelektrische]] Schienenfahrzeuge und [[Mehrsystemfahrzeug]]e, die in unterschiedlichen Netzen betrieben werden können, sind keine Hybridfahrzeuge nach UNO-Definition, da sie nur einen oder keinen Energiespeicher an Bord haben. Dieselelektrische Lokomotiven mit leistungsfähigen elektrischen Pufferspeichern, die in bestimmten Situationen zur deutlichen Verbesserung der Fahrleistungen führen und zurückgewonnene Bremsenergie zum späteren Antrieb speichern, werden aber von [[Railpower]] und [[General Electric|GE]] angeboten.

=== Hybridantrieb mit Diesel und Akkumulator ===
Es gibt Schienenfahrzeuge, die zusätzlich zu einem Dieselmotor einen Elektromotor mit Traktionsbatterie, also nicht nur einen Pufferspeicher für Bremsenergie, haben. Der Akku kann entweder im Betrieb durch den Diesel oder an einer Ladestation geladen werden. Beispiele sind die Rangierlok [[Alstom Prima H3]] und die [[ČD-Baureihe 799]].

[[JR East]] will Brennstoffzellen mit Lithium-Akkumulatoren kombinieren und testete 2003 erfolgreich einen hybrid dieselelektrisch angetriebenen Triebwagen. Dies sind serielle Hybridantriebe.

Von den zu DB Regio gehörenden Unternehmen [[Westfrankenbahn]]<ref>{{Internetquelle |url=http://eisenbahnwelt.de/eisenbahn/geschichte/hybrid-desiro-der-westfrankenbahn |titel=Hybrid-Desiro der Westfrankenbahn |werk=eisenbahnwelt.de |zugriff=2016-01-03}}</ref> und [[Erzgebirgsbahn]]<ref name="freie presse">{{Internetquelle |autor=Jan-Dirk Franke |datum=2015-11-03 |zugriff=2016-01-03 |titel=Erzgebirgsbahn schickt bald ersten Hybridzug auf Testfahrt |werk=[[Freie Presse]] |url=http://www.freiepresse.de/WIRTSCHAFT/WIRTSCHAFT-REGIONAL/Erzgebirgsbahn-schickt-bald-ersten-Hybridzug-auf-Testfahrt-artikel9346058.php}}</ref> wurden seit Ende 2012 mit einem Hybridantrieb ausgestattete Fahrzeuge der [[DB-Baureihe 642#Hybrid-Triebzug|Baureihe 642]] erprobt.

=== Bimodale Schienenfahrzeuge ===
[[Lokomotive]]n und [[Triebwagen]], die sowohl in elektrifizierten Netzen (mit Oberleitung oder Stromschiene) als auch unabhängig davon verkehren können, sind in einer strikten Auslegung der UNO-Definition keine Hybridfahrzeuge, da sie die elektrische Energie nicht selbst mitführen. Die technisch korrekte Bezeichnung für solche Triebfahrzeuge ist [[Zweikraftlokomotive]] oder Zweikrafttriebwagen. Das betrifft auch die konstruktiv Straßenbahnwagen entsprechenden Einheiten des Typs [[Siemens Combino Duo]] der [[Straßenbahn Nordhausen]] und die [[Alstom RegioCitadis]] des [[RegioTram Kassel]] genannt, daneben existieren weitere Fahrzeuge bei anderen Verkehrsbetrieben vorwiegend als Arbeitsfahrzeuge.

Es gibt ebenfalls Eisenbahn-Triebzüge, die mit Stromabnehmern und Traktionsbatterien ausgestattet sind, um sowohl auf elektrifizierten als auch nichtelektrifizierten (Teil)-Strecken fahren zu können, wie zum Beispiel bei den [[Siemens Mireo]]. Allerdings sind alle derartigen Antriebe keine Hybridantriebe, weil es in den Fahrzeugen nur ein Energiespeichersystem gibt. Wegen der im Vergleich zum Straßen- und Seeverkehr einfachen Möglichkeit der Energieversorgung über [[Fahrleitung]]en blieben echte Hybridantriebe bei Schienenfahrzeugen reine Nischenprodukte.

=== Historische Kombination: Verbrennungsmotor und Dampfmaschine ===
* Siehe [[Dieseldampflokomotive]] (Sowjetunion, 1930er Jahre)

== Wasserfahrzeuge ==
=== Verbrennungsmotor und Elektroantrieb ===
Auch Wasserfahrzeuge werden oft dieselelektrisch angetrieben, ohne elektrischen Energiespeicher oder als Hybridantrieb mit Akkumulatoren. Die von [[Scandlines]] auf der [[Vogelfluglinie]] eingesetzten [[Fährschiff]]e haben Hybridantrieb.<ref>Michael Meyer: ''Scandlines setzt voll auf Batterie-Technik''. In: ''[[Hansa (Zeitschrift)|Hansa]]'', Heft 12/2015, S. 44–46.</ref> Die niederländischen ''[[Halve Maen (Schiff, 2005)|Halve Maen]]'' oder ''[[City Supplier]]'' werden von Solarzellen und dieselelektrisch angetrieben, die Elektromotoren können auch ausschließlich aus den eingebauten Akkumulatoren gespeist werden.

{{Siehe auch|Integrierter elektrischer Antrieb}}

=== Verbrennungsmotor und Gasturbine ===
Hier werden meist Dieselmotoren für die Marschfahrt verwendet. Zum Erreichen der Höchstgeschwindigkeit werden eine oder mehrere [[Gasturbine]]n zugeschaltet. Dabei gibt es mehrere Varianten:
* [[CODAG-Antrieb]]
* [[CODOG-Antrieb]]
* [[CODLAG-Antrieb]]
* [[Integrierter elektrischer Antrieb]]

=== Verbrennungsmotor und Windkraft ===
Eine weitere Hybridform sind Schiffe, die sowohl die Antriebskraft von Motoren als auch die [[Windenergie]] nutzen.

* Ein Beispiel ist der vollautomatischen Zugdrachenantrieb der Firma [[SkySails]] in Ergänzung zum Schiffsdiesel. Das System wurde unter anderem von der [[Bremen|Bremer]] [[Reederei]] [[Beluga Group]] an Bord der ''[[Beluga-N-Serie|Beluga SkySails]]'' erprobt.
* Ein weiteres Beispiel ist der [[Flettner-Rotor]], wie ihn beispielsweise der Windkraftanlagenherstellers [[Enercon]] auf seinem Transportschiff ''[[E-Ship 1]]'' einsetzt.
* In den 1980er Jahren experimentierte eine japanische Reederei mit 17 Frachtschiffen, die mit Hilfssegeln aus Aluminium ausgestattet waren.<ref>Thomas Lang: ''Hybrid Zukunft, die schon heute fährt''. Heel-Verlag, Königswinter 2007, ISBN 978-3-89880-825-5, Seite 31.</ref>
In allen Fällen soll Kraftstoff gespart werden.

=== Nuklearantrieb und konventionell erzeugter Dampf ===
Der so genannte CONAS-Antrieb wurde bisher nur bei den Kreuzern der [[Projekt 1144|''Kirow''-Klasse]] eingesetzt. Das auf einem Rumpf der ''Kirow''-Klasse basierende Kommando- und Aufklärungsschiff ''[[Ural (Schiff, 1988)|Ural]]'' ging nie auf Einsatzfahrt.

=== Historische Kombination: Windkraft und Dampfmaschine ===
[[Robert Fulton (Ingenieur)|Robert Fultons]] 1807 gebauter [[Raddampfer]] [[North River Steamboat]] (von späteren Generationen allgemein Clermont genannt) war auch mit Segeln bestückt. Jahrzehntelang waren Dampfschiffe wegen des anfangs zu hohen Brennstoffbedarfs und der mangelnden Zuverlässigkeit der Maschinenanlage Hybridfahrzeuge ([[Segeldampfer]]) mit vollwertiger [[Takelage]]. Erst 1889 wurde mit dem von Alexander Carlisle (dem späteren Chefdesigner der Olympic-Klasse) konstruierten, 20 Knoten schnellen White-Star-Liner Teutonic das erste Hochseedampfschiff ohne Besegelung in Dienst gestellt.

== U-Boot-Antrieb ==
[[U-Boot]]e werden traditionell mit einem Hybridantrieb mit [[Dieselmotor]]en und [[Elektromotor]]en angetrieben.

Die Boote der deutschen [[U-Boot-Klasse 212]] und die der spanischen [[S-80-Klasse]] haben zusätzlich eine [[Wasserstoff]]-[[Brennstoffzelle]]anlage. Bei der schwedischen [[Gotland-Klasse]] wurde stattdessen ein [[Stirlingmotor]] verwendet, um unabhängig von der Außenluft Strom zu erzeugen.

== Flugzeuge mit Mischantrieb ==
[[Flugzeug mit Mischantrieb|Flugzeuge mit Mischantrieb]] verwenden vorrangig für militärische Zwecke eine Kombination aus unterschiedlichen thermodynamischen Antrieben, zum Beispiel Kolbenmotor mit Propeller und Strahltriebwerk.

Zum Erzielen größerer Reichweiten für akkumulatorbetriebene [[Elektroflugzeug]]e gibt es [[Hybridelektroflugzeug]]e, bei denen [[Verbrennungsmotor]]en oder [[Brennstoffzelle]]n ergänzt sind. Siehe hierzu auch [[HY4]] (Versuchsflugzeug mit Akkumulator und Brennstoffzelle).

== Raketen ==
{{Hauptartikel|Hybridrakete}}

Bei [[Rakete]]n versteht man unter einem Hybridantrieb ein Triebwerk, das festen Treibstoff (häufig [[Hydroxyl-terminiertes Polybutadien|HTPB]]) mit einem flüssigen [[Oxidationsmittel|Oxidator]] wie zum Beispiel [[Flüssigsauerstoff]] verbrennt. Diese Technik verbindet die einfachere Handhabbarkeit und längere Lagerbarkeit von [[Feststoffraketentriebwerk|Feststoffantrieben]] mit dem regelbaren [[Schub]] von [[Flüssigkeitsraketentriebwerk|Flüssigkeitsantrieben]].

== Baumaschinen ==
Bei Baumaschinen gibt es beispielsweise elektrische Hybridantriebe mit elektrischer Maschine, die situationsabhängig als Motor oder Generator arbeitet, einem Akkumulator zur Zwischenspeicherung der elektrischen Energie und der Leistungselektronik, sowie den konventionellen Einheiten wie Getriebe, Hydraulikanlage und Dieselmotor. Im Bereich der Arbeitsbühnen ist für diese Art von Antrieb auch die Bezeichnung BI-Antrieb geläufig.<ref>[https://www.kunze-buehnen.com/unternehmen/lexikon/b.html ''BI-Antrieb im Lexikon von kunze-buehnen.com'']</ref>

== Maschinenbau ==
Im Maschinenbau gibt es vielfältige Hybridantriebe, wie den Hochlast-Präzisionsversteller mit Hybrid-Antrieb, der Piezoantrieb und Spindelantrieb verbindet und somit große Verfahrwege mit einer Genauigkeit im Nanometerbereich erlaubt.

== Robotik ==
Auch in der Robotik werden Hybridantriebe verwendet. Eine Möglichkeit ist den standardmäßig verwendeten Getriebeantrieb um ein Direktantrieb parallel zu erweitern. Dies ermöglicht eine Steigerung der Genauigkeit und stärkere Unterdrückung von Störkräften. Dadurch lässt sich das typische Anwendungsgebiet von "pick-and-place" auf Bearbeitungsaufgaben erweitern.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.ifam.fraunhofer.de/de/Presse/hochpraeziser_bearbeitungsroboter_neuartiger_Antriebsstrang.html |titel=Hochpräziser Bearbeitungsroboter mit neuartigem Antriebsstrang – Made in Niedersachsen |datum=2024-10-23 |sprache=de |abruf=2025-07-04}}</ref>

== Weblinks ==

{{Commonscat|Hybrid propulsion|Hybridantrieb}}
{{Wiktionary}}
* [http://www.ika.rwth-aachen.de/forschung/veroeffentlichung/1998/26.-27.03/index.php Hybridantriebe: Strukturvarianten, Betriebsstrategien, Vor- und Nachteile]
* [http://www.hybridantrieb24.de/ Hybridantriebe: deutsches Informationsportal zu Hybridantrieben]
* [http://info.ornl.gov/sites/publications/files/Pub26762.pdf Evaluation of the 2010 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive System]
* [http://www.hybrid-autos.info/Technik/Hybrid-Varianten/ Ausführliche, technische Beschreibung sämtlicher Hybridantriebe]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4160835-5}}

[[Kategorie:Hybridantrieb| ]]
[[Kategorie:Antrieb nach Energiequelle]]

Hybridantrieb - Versionsgeschichte

imported>E235JREMU: /* Duo-Bus */ BOB kein Hilfsantrieb