Nochmal für dich zur Erinnerung: Hybridmotoren besitzen sowohl einen elektrischen als auch einen benzinbetriebenen Motor. Das hat den Vorteil, dass der Benzinantrieb manchmal durch den elektrischen Antrieb ersetzt werden kann, was viel besser für die Umwelt ist. Dazu kann sich der Elektromotor im Auto während der Fahrt aufladen, indem er die Energie speichert, die beim Bremsen freigesetzt wird. Wie das genau funktioniert, haben wir dir ja schon in diesem Beitrag erklärt.

Fliegen mit weniger Schadstoffen

Wenn ein Flugzeug von einem Ort zum anderen fliegt, dann verbraucht es eine große Menge an Kohlenstoffdioxid, oder auch CO2 genannt. Damit die Natur beim Fliegen geschont werden kann, arbeiten aktuell viele Firmen daran, ein Passagierflugzeug mit Hybridantrieb zu bauen. Wenn alles nach Plan verläuft, könnten diese Modelle schon in wenigen Jahren in die Lüfte steigen.

 

So sieht eine Flugzeugturbine aus der Nähe aus — Foto: Adobe Stock // Federico Rostagno

Und so soll es funktionieren

Zunächst soll eine der Gasturbinen im Flugzeug, die normalerweise für den Antrieb sorgen, durch einen Elektromotor ersetzt werden. Die Energie, also der Strom für den Motor, wird während des Flugs in einer der anderen Gasturbinen erzeugt. Diese Turbine wird wiederum durch Kerosin, einen speziellen Flugzeugtreibstoff, angetrieben. Es wird also im Prinzip Kerosin eingesetzt, um die Energie für den Elektromotor zu erzeugen. Dieser ganze Vorgang verbraucht insgesamt weniger Treibstoff.

In der Luft wie im Wasser

Ein ähnliches Prinzip wie bei den Flugzeugen kommt auch in der Schifffahrt zum Einsatz, denn inzwischen gibt es einige Frachtschiffe, die neben dem gewöhnlichen Motor auch einen elektrischen besitzen. Auch hier wird durch den Einsatz von Treibstoff der Elektromotor aufgeladen, der dann anschließend zur Fortbewegung genutzt wird.

Auch auf den Ozeanen kommen Hybridmotoren zum Einsatz — Foto: Adobe Stock // Riza

Warum überhaupt auf Elektrik umschalten?

Auf hoher See oder im Hafen gibt es manchmal Situationen, in denen ein Schiff sehr genaue Manöver fahren muss. Ein Elektromotor hilft dabei, da er die Schiffsschrauben auch bei niedriger Leistung sehr zuverlässig im gleichen Tempo dreht. Bei einem Dieselmotor kann die Antriebskraft manchmal schwanken. Gerade wenn es um kleinere Bewegungen im Wasser geht, kann das viel Energie kosten.

Beitragsbild: Adobe Stock // mirkomedia

Schon lange vor Vorlesungsbeginn haben sich 150 “Studenten” im Alter zwischen neun und dreizehn Jahre vor dem Hörsaal der Aesculap Akademie in Tuttlingen eingefunden. Schließlich waren die vordersten Plätze begehrt, um beste Sicht auf die Experimente zu haben. Beispielsweise um zu verdeutlichen, wie ein Verbrennungsmotor mit Benzin angetrieben wird, ließ Britta Seeger einige Tropfen Ligroin in Flammen aufgehen. So etwas hatten die Kinder nicht erwartet. Für Sicherheit vor Ort sorgte die Hausfeuerwehr der Akademie.

Das Experiment mit dem Leichtbenzin, das bereits Bertha Benz 1888 für die erste Fernfahrt der Welt verwendete, war erst der Anfang, um in die Entwicklungsgeschichte des Motors einzusteigen. In der Vorlesung lernten die Kinder auch die Funktionsweisen von Plugin Hybriden, Elektromotoren und Brennstoffzellenantrieben kennen. Mit Hilfe dieser neu erfundenen Systeme können wir den Verbrauch von wertvollen Ressourcen wie Benzin reduzieren und auch den Ausstoß von CO² verringern. Neugierig folgten die Kinder den Erklärungen von Britta Seeger über die Technologien der Zukunft und brachten sich dabei auch immer wieder mit eigenen Fragen in die Diskussion ein.

Viele der jungen Studenten hatten bereits umfangreiche Vorkenntnisse aus der Schule. Zum Beispiel darüber, wie Fledermäuse sich im Dunkeln orientieren. Dass der Ultraschall der Fledermäuse allerdings eine Anregung für die Entwickler von Mercedes-Benz war, überraschte sie dann doch. Das Orientierungssystem aus der Natur ist nämlich ein Vorbild für das autonome Fahren von Autos. Die Kameras und Sensoren der Autos funktionieren dabei ähnlich wie die Augen und Ohren der Tiere. Sie tasten die Umgebung ab und erkennen durch Echos Hindernisse. So können sowohl Fledermäuse als auch autonome Autos unfallfrei navigieren. Die Neuerfindung des Autos schont also nicht nur die Umwelt, sondern macht den Verkehr außerdem noch sicherer.

Gemeinsam mit den Kindern sammelte Britta Seeger am Ende der Vorlesung kreative Ideen für die Entwicklung zukünftiger Traumautos. Von regenerativen Antriebssystemen aus Wind- und Wasserenergie über eingebaute Spielekonsolen bis hin zum Schleudersitz für fliegende Autos war wirklich alles dabei. Und wer weiß, welche dieser Innovationen vielleicht schon bald serienreif sein wird.

Die Kinderuni Tuttlingen ist eine gemeinsame Initiative des Otto-Hahn-Gymnasiums und der Aesculap AG. Die Vorlesung mit Britta Seeger als Dozentin war bereits die 38. Veranstaltung der Reihe und ein voller Erfolg.

Die Ideen der Kinderuni-Studenten für das perfekte Auto

Alle Fotos: Daimler AG

Willst du beim Sport auch besser sein als deine Klassenkameraden? Klar, oder? Ein gesunder Ehrgeiz kann nicht schaden und bringt dich voran. So geht es auch den Autoherstellern. Mit intelligenter Technik wollen sie die Autos noch effizienter und umweltschonender bauen. Bereits 1899 wurde das erste Automobil La Cuadra mit Hybridantrieb in Barcelona gebaut. Eine alt bekannte Technik, die bis heute stetig weiterentwickelt wurde.

Verbrennungsmotor trifft Elektromotor

Das ist eine ganz schön ausgeklügelte Idee: In das Auto wird nämlich sowohl ein Verbrennungs- als auch ein Elektromotor eingebaut. Von einem Verbrennungsmotor spricht man, wenn man das Auto an der Tankstelle mit Benzin tankt. Elektroautos werden mit Strom aufgeladen, um fahren zu können. Hybridmotoren bestehen aus beiden Arten. Und das ist ganz schön intelligent und vor allem umweltfreundlich!

Stärken und Schwächen

Hybrid
So sieht ein Hybridauto von innen aus – vorne siehst du das Getriebe aus Verbrennungs- und Elektromotor

Der Verbrennungsmotor ist der kräftigere von beiden: Seine Stärken zeigt er immer dann, wenn der Fahrer besonders schnell oder weite Strecken fahren möchte. Aber er hat auch seine Schwächen: Autos, die mit Verbrennungsmotor fahren, sind lauter als reine Elektroautos. Das merkst du, wenn du in der Nähe einer Autobahn wohnst. Außerdem belasten sie durch die Abgabe von Kohlenstoffdioxd (CO2) unsere Umwelt. Hier greifen die Vorteile des Elektromotors. Er ist der smartere von beiden. Autos mit Elektromotor fahren leise und ohne Abgase. Dieser Motor hat aber auch Nachteile: Elektroautos können bislang nur kurze Strecken fahren, weil die Batterie schneller leer ist und dann wieder aufgeladen werden muss.

Ein perfektes Team

Damit beide Antriebe ihre Vorteile optimal ausspielen können, werden sie im Hybridmotor einfach zusammengefasst. Sie können dort entweder abwechselnd oder gemeinsam genutzt werden. Diese intelligente Kombination kommt in immer mehr Automodellen vor. Das Auto hat damit einen sehr geringen Verbrauch: Die elektrische Maschine im Auto versorgt sich laufend selbst mit Energie, indem sie die Energie, die beim Bremsen entsteht, sammelt und umwandelt. Daher kann der Verbrennungsmotor auch mal ausgeschaltet werden. Dann kommt der Elektromotor zum Zuge – denn er ist ja jetzt wieder aufgeladen. Sinkt die Energie des E-Motors, wird der Verbrennungsmotor wieder zugeschaltet. Ein perfektes Team: Der Wechsel von einem Antrieb zum anderen geschieht dabei komplett automatisch.

Hybrid
Elektroautos werden mit Strom aufgeladen und sind umweltfreundlich

Plug-in ist in

Auch Daimler treibt die Hybridisierung voran: 2017 sollen insgesamt zehn Plug-in-hybridbetriebene Autos auf dem Markt sein. Plug-ins haben eine viel größere Batterieleistung als ein reiner Elektromotor. Damit können sie viel länger elektronisch betrieben fahren. Und weißt du, was das Besondere daran ist? Das Auto kann an jeder Steckdose einfach aufgeladen werden! Damit sind Plug-in-Hybride heute ein perfekter Kompromiss zwischen Elektro- und Verbrennungsmotor.

Hybrid
Der Citaro G BlueTec Hybrid im Einsatz

Mit voller Hybridkraft voraus

Daimler setzt aber auch im öffentlichen Nahverkehr schon lange auf Hybride auf der Straße: Mit dem Citaro G BlueTec Hybrid, einem Bus, der bis zu zehn Kilometer rein elektrisch fährt, wird auch der Nahverkehr immer umweltfreundlicher und damit auch zukunftsfähig.

Fotos: Daimler AG