Rekuperation

Rekuperation: Effizientes Autofahren dank Energierückgewinnung

Ein Wort, das man besonders im Bereich der Elektromobilität häufig hört, lautet “Rekuperation”. Es soll zum besonders energieeffizienten Autofahren beitragen. Wie das Rekuperieren der Bremsenergie funktioniert und wie du dein Elektroauto möglichst sparsam fährst, erfährst du hier.

Was ist Rekuperation? Eine Definition.

Rekuperation steht für die Rückgewinnung von Energie, die ohne diese Technik verloren gehen würde. Mithilfe des Rekuperierens kann beispielsweise Bremsenergie zurückgewonnen werden, um so sparsamer zu fahren. Das Wort “Rekuperieren” stammt aus dem lateinischen: “recuperare” bedeutet “wiedergewinnen” oder auch “wiedererlangen”. 

Vor allem durch die Verbreitung der Elektromobilität findet die Rekuperation besonders Beachtung. Doch die Rückgewinnung von Energie findet tatsächlich nicht nur in E-Autos statt, sondern auch in Autos mit Verbrennungsmotoren und sogar in Fabriken.

Wie funktioniert Rekuperation im Elektroauto?

Sobald du deinen Motor startest, wird elektrische Energie in kinetische Energie - also Bewegungsenergie - umgewandelt. Diese sorgt dafür, dass dein Auto beginnt zu fahren. Beim Abbremsen entsteht in den Bremsen Hitze und der Großteil der Energie geht als Reibungswärme verloren - zumindest bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren.

Beim Elektroauto und bei Hybridautos ist das anders: Hier wird die Bremsenergie umgewandelt und die Batterie des Fahrzeugs (sofern vorhanden) geladen. Im Rahmen der Energierückgewinnung durch die Rekuperation bremst das Auto stark ab, sobald du den Fuß vom Gas nimmst. Die Bewegungsenergie treibt einen Generator an, dessen elektromotorischer Widerstand Strom erzeugt. Der so erzeugte Strom wird in den Akku des Autos zurückgespeist und kann für die Beschleunigung genutzt werden. 

Die Rekuperation ermöglicht damit ein für Elektroautos bekanntes Fahrgefühl: Das One-Pedal-Driving. Beschleunigung und Bremsung können mit dem Gaspedal gesteuert werden. Die mechanische Bremse wird kaum mehr gebraucht. Bei einigen Autos wird sie nicht einmal mehr zum Stillstand benötigt, denn bestimmte Modelle können bis zum Stillstand rekuperieren. Bei Notbremsungen solltest du aber weiterhin die “normale” Bremse betätigen.

Rekuperation bei verschiedenen Antrieben

Insbesondere bei Fahrzeugen mit Elektromotor, seien es E-Autos, Hybridautos, aber auch elektrisch betriebene Züge (Elektro-Lokomotiven und Trams), wird die Nutzbremsung - wie die Gewinnung der Bremsenergie auch genannt wird - genutzt. Hier wird der beim Bremsen gewonnene Strom in die Oberleitungen eingespeist. 

Auch in Autos mit Verbrenner-Motoren wurde und wird die Rekuperation genutzt. Hier produziert die Lichtmaschine während der Fahrt Strom und speist sie in die Starterbatterie. 

Gut zu wissen:
Auch Heizungen, Lüftungen und Fabriken arbeiten mit einer Art der Rekuperation. Dabei wird die Abluft-Wärmeenergie über Wärmetauscher umgewandelt und gespeichert. Auch so kann Energie zurückgewonnen werden.

Kann ein  (Plug-in-) Hybrid rekuperieren?

Die Antwort: Ein klares Ja! Das Prinzip der Rekuperation ist bei Hybriden identisch.

Jedoch wirkt sie sich, je nach Art des Hybridautos, ein wenig anders aus. Bei Plug-In-Hybriden ist sie am vergleichbarsten zum Elektroauto, denn diese besitzen eine Batterie, die durch das Einstecken des Ladekabels geladen wird. 

Aber auch ein Mikro-Hybrid- oder ein Mild-Hybrid-Auto, das keine Lademöglichkeit von außen hat, profitiert von der Energierückgewinnung. Tatsächlich ist es bei diesen Modellen die einzige Möglichkeit, den Akku zu laden. 

Für Hybridautos bedeutet Rekuperieren vor allem eins: Weniger Verbrauch, seltener Tanken bzw. Laden und ein verringerter Schadstoffausstoß. 

Welche Vorteile hat die Rückgewinnung der Bremsenergie bei Elektro- und Hybridautos?

Die meisten Vorteile der Rekuperation haben wir oben im Text  schon erwähnt. Zusammengefasst profitieren Autofahrer:innen von der Energierückgewinnung durch folgende Auswirkungen:

• Der Energieverbrauch wird reduziert: Durch die Rekuperation wird der Akku des Autos geladen. Das führt bei reinen Elektroautos zu einer erhöhten Reichweite, bei Hybridautos wird der Verbrennungsmotor unterstützt, was in geringerem Kraftstoffverbrauch niederschlägt
• Die Bremsen werden geschont: Durch das starke Abbremsen im Rahmen der Rekuperation brauchst du deine mechanischen Bremsen einfach weniger. Das führt dazu, dass sie länger halten und auch weniger Bremsstaub absondern. 
• Weniger Bremsstaub heißt vor allem: Weniger Feinstaub in der Luft. Ein Plus für Luftqualität, Umwelt und Gesundheit

Kann ich meinen Akku durch Rekuperieren wieder aufladen? 

Der Traum viele:r Elektroauto-Fahrer:innen wird wohl folgender sein: Losfahren und durch vorausschauendes Fahren und konsequente Rekuperation mit vollem Akku ankommen.

Das wird wohl leider ein Traum bleiben müssen. Zwar reduziert die Rekuperation den Energieverbrauch deutlich, aber einen Akku wieder voll zu laden wird wohl niemand schaffen. Das liegt daran, dass die Rekuperationsleistung bei jedem Auto beschränkt ist, um die Batterie zu schützen. Je nach verbautem Lithium-Ionen-Akku beträgt die Rekuperationsleistung 50 bis 90 kW. 

Allerdings: Sollte dein Akku einmal zur Neige gehen und die nächste Ladestation eigentlich etwas zu weit entfernt sein, kann die Rekuperation dir helfen, trotz der Anzeige die Lademöglichkeit noch zu erreichen. Mehr dazu liest du in unserem Blog: "Akku leer: Was nun?"

Aber: Wie viel Energie kann ich durch die Rekuperation wirklich zurück gewinnen?

Manche Quellen gehen davon aus, dass durch die Rekuperation ca. 70% der durch das Bremsen entweichenden Energie als Akkuladung zurückgewonnen werden kann. 30% der Bremsenergie gehen als Wärme verloren. 

Das bedeutet, dass durch konsequentes Rekuperieren ca. 20-30% Reichweite gewonnen werden kann. Das heißt: Das Auto einfach segeln lassen, denn so sparst du Energie und bares Geld.

Kann ich die Rekuperation in meinem E-Auto ausschalten?

Die meisten E-Auto-Fahrer:innen gewöhnen sich schnell an das One-Pedal-Driving und finden es sogar äußerst entspannt. Natürlich ist es aber auch Gewöhnungssache und der Hauptunterschied beim Fahrgefühl zum klassischen Verbrenner-Fahrzeug. 

Wen das Fahren nur mit dem Gaspedal und nahezu ohne Bremsen stört, kann den Rekuperationsgrad in den meisten E-Auto-Modellen einstellen. Ein geringerer Grad heißt ein weniger starkes Abbremsen, wenn der Fuß vom Gas genommen wird. So näherst du dich dem klassischen Fahrgefühl wieder an.

Empfehlen würden wir dir jedoch, den Rekuperationsgrad auf hoch eingestellt zu lassen, denn nur so erreichst du die größte Energieeffizienz deines E-Fahrzeugs - inklusive größtem Energiesparpotenzial.