48V-Mild-Hybrid

Die 48V-Mild-Hybrid-Technologie, auch bekannt als Leicht hybridisierung, hat sich als unverzichtbare Lösung für Automobilhersteller etabliert, die die Effizienz ihrer Verbrennungsmotoren optimieren wollen. Sie ist einfacher und kostengünstiger als ein Vollhybrid-System und bietet signifikante Vorteile beim Kraftstoffverbrauch und Fahrkomfort. Eine Analyse dieses intelligenten Systems, das heute in immer mehr Neufahrzeugen verbaut wird.

Wie funktioniert ein 48V-Mild-Hybrid-System?

Das Herzstück der MHEV-Technologie ist die Kombination des Hauptverbrennungsmotors (Benzin oder Diesel) mit einem sekundären 48-Volt-Bordnetz. Dieses System besteht aus drei Schlüsselelementen:

• Der Riemen-Starter-Generator (RSG): Dieses zentrale Bauteil ersetzt die herkömmliche Lichtmaschine und den Anlasser. Es ist über einen Riemen mit dem Motor verbunden und hat eine Doppelfunktion: Es startet den Verbrennungsmotor nahezu verzögerungsfrei und ruckfrei und unterstützt den Motor durch Bereitstellung zusätzlichen Drehmoments in Beschleunigungsphasen.
• Die 48V-Batterie: Hierbei handelt es sich um eine kleine Lithium-Ionen-Batterie, die deutlich kompakter ist als die eines Hybrid- oder Elektrofahrzeugs. Ihre einzige Funktion besteht darin, die beim Bremsen und im Schiebebetrieb Rückgewonnene Energie zu speichern, um den Riemen-Starter-Generator zu versorgen.
• Der DC/DC-Wandler: Dieser Spannungswandler stellt die Verbindung her zwischen dem 48V-Netz und dem herkömmlichen 12V-Bordnetz, das weiterhin die klassischen Verbraucher des Fahrzeugs (Scheinwerfer, Infotainment usw.) mit Strom versorgt.

In der Praxis kehrt der Riemen-Starter-Generator bei Verzögerung oder Bremsvorgängen seine Funktionsweise um und arbeitet als Generator. Er wandelt die kinetische Energie des Fahrzeugs (die früher als Wärme verloren ging) in elektrische Energie um, um die 48V-Batterie aufzuladen. Das ist das Prinzip der rekuperativen Bremse (Rekuperation). Diese Energie wird anschließend genutzt, um den Motor bei niedrigen Drehzahlen zu unterstützen, wodurch die Kraftstoffmenge reduziert wird, die zum Anfahren oder Beschleunigen des Fahrzeugs erforderlich ist.

Was sind die konkreten Vorteile der Mild-Hybridisierung?

Die Integration eines 48V-Mild-Hybrid-Systems bringt für den Fahrer mehrere spürbare Vorteile:

• Kraftstoffeinsparungen: Durch die Entlastung des Verbrennungsmotors ermöglicht das MHEV-System eine Senkung des Verbrauchs um bis zu 10 bis 15 % im Stadtverkehr, wo Stopp-und-Start-Phasen häufig sind.
• Verbesserter Fahrkomfort: Das sofort verfügbare zusätzliche elektrische Drehmoment kaschiert das „Turbo-Loch“ im unteren Drehzahlbereich und sorgt für lineareres und reaktionsschnelleres Beschleunigen. Zudem erfolgt der Neustart über das erweiterte Start-Stopp-System wesentlich schneller und unauffälliger als mit einem herkömmlichen 12V-Anlasser.
• Segelmodus (Freilauf): Bei einigen Modellen kann das System den Verbrennungsmotor komplett abschalten, wenn das Fahrzeug mit konstanter Geschwindigkeit rollt (z. B. auf der Autobahn), während die Lenk- und Bremsunterstützung aufrechterhalten bleibt. Das Fahrzeug rollt aus und verbraucht über mehrere Hundert Meter hinweg keinen einzigen Tropfen Kraftstoff.
• Einfachheit und Transparenz: Für den Fahrer läuft alles automatisch ab. Es muss kein Stecker eingesteckt werden, die Batterie verwaltet sich selbst. Das Fahrverhalten ist identisch mit dem eines klassischen Verbrennungsfahrzeugs, jedoch geschmeidiger und sparsamer.

Mild-Hybrid vs. Vollhybrid: Wo liegen die Unterschiede?

Es ist entscheidend, Mild-Hybrid (MHEV) und Vollhybrid (HEV), wie ihn beispielsweise Toyota populär gemacht hat, nicht zu verwechseln. Der fundamentale Unterschied liegt in der Fähigkeit, rein elektrisch zu fahren. Ein Vollhybridfahrzeug verfügt über einen leistungsstärkeren Elektromotor und eine Batterie mit größerer Kapazität, wodurch es kurze Strecken (in der Regel 1 bis 3 km) zurücklegen kann, ohne dass der Verbrennungsmotor gestartet wird. Ein Mild-Hybridfahrzeug hingegen kann sich nicht allein durch seinen Elektromotor fortbewegen; dieser unterstützt lediglich den Verbrennungsmotor. Folglich ist die Mild-Hybridisierung weniger komplex, leichter und in der Produktion günstiger, was ihre breite Verbreitung in allen Marktsegmenten erklärt.