Ein Auto bremst bei Nacht an einer roten Ampel. Bewegungsunschärfe lässt die Rücklichter Streifen ziehen
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Ein Auto bremst bei Nacht an einer roten Ampel. Bewegungsunschärfe lässt die Rücklichter Streifen ziehen
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Ein Auto bremst bei Nacht an einer roten Ampel. Bewegungsunschärfe lässt die Rücklichter Streifen ziehen
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Rekuperation beim Elektroauto: Wer bremst, kommt weiter

Beim Bremsen gewinnen Elektroautos Energie zurück. Doch wie funktioniert Rekuperation eigentlich und wann kommt sie sinnvoll zum Einsatz? Und welche Weiterentwicklung bietet das neue ID. Modell von Volkswagen?  

Beim Bremsen gewinnen Elektroautos Energie zurück. Doch wie funktioniert Rekuperation eigentlich und wann kommt sie sinnvoll zum Einsatz? Und welche Weiterentwicklung bietet das neue ID. Modell von Volkswagen?  

Die Ampel springt auf Rot. Der Fuß löst sich vom Gas, drückt auf die Bremse, das E‑Auto verliert an Geschwindigkeit – und sein Akku gewinnt an Energie. Das bestätigt die Anzeige im Display. Der frische Energieschub steht gleich wieder bereit, um den Wagen kraftvoll zu beschleunigen, sobald die Ampel grünes Licht gibt. Möglich macht das die Rekuperation. Mit ihr wandeln Elektroautos wie ID.3 (Stromverbrauch kombiniert: 15,4–13,1 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission kombiniert: 0 g/km; Effizienzklasse: A+) oder ID.4 (Stromverbrauch kombiniert: 16,9–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+) Bewegungs- in elektrische Energie um. 

Rekuperation in Elektroautos

  • macht aus dem Elektromotor einen Generator,
  • funktioniert sowohl beim Rollen als auch beim aktiven Bremsen,
  • wird im neuen ID. Modell durch einen Eco Assistent unterstützt.

Längst haben Elektroautos die fragwürdige Weisheit „Wer bremst, verliert“ ins Gegenteil verkehrt. Indem sie aus ihrem Elektromotor einen Generator machen, können sie beim Abbremsen Strom in ihren Akku speisen. Dieser Vorgang heißt Rekuperation. Wer sich nun dunkel an seinen letzten Vokabeltest in Latein erinnert fühlt, liegt damit richtig: „recuperare“ bedeutet „wiedererlangen“. Im Fall von Elektroautos ist damit die Wiedergewinnung von elektrischer Energie gemeint. 

Und wandert man gedanklich ein Klassenzimmer weiter, steht im Physikraum der Energieerhaltungssatz an der Tafel. Er besagt, dass Energie nicht verloren geht, sondern nur in eine andere Form umgewandelt wird. Genau darin liegt der große Effizienzvorteil von E-Autos gegenüber dem Verbrennungsmotor. 

Denn Diesel oder Benziner wandeln kinetische Energie lediglich in thermische um. Soll heißen: Tritt man in einem fahrenden Auto auf die Bremse, erhitzen sich die Bremsscheiben durch Reibung und die entstandene Wärme wird an die Umwelt abgegeben. Für die Beschleunigung steht die Energie dann nicht mehr zur Verfügung. Auch die Motorbremse des Fahrzeugs hat in dieser Hinsicht keinen positiven Effekt.

Wie funktioniert regeneratives Bremsen?

Effizienter arbeitet ein regeneratives Bremssystem. In einem E‑Auto übertragen die Räder Bewegungsenergie über den Antriebsstrang bis zum Motor. Der arbeitet dann im Generatorbetrieb und erzeugt Strom durch elektromotorischen Widerstand, was einerseits die Hochvoltbatterie lädt und andererseits das Auto abbremst. Je mehr elektrischer Strom entnommen wird, desto mehr Kraft muss der Generator aufwenden und desto höher ist das Bremsmoment. Das Prinzip ist ähnlich wie beim Fahrradfahren. Ist der Dynamo angelegt, wird es anstrengender, in die Pedale zu treten. 

Bei Volkswagen kann man die Intensität dieser Rekuperation über verschiedene Stufen hinweg regeln. Ob sie sofort einsetzen soll, sobald man den Fuß vom Gas nimmt, lässt sich ebenfalls festlegen. Ansonsten rollt das Auto aus und die Energierückgewinnung beginnt erst mit dem Tritt aufs Bremspedal. Auch dabei setzt zunächst die elektromotorische Bremse ein. Ein stärkerer Bremsvorgang bedeutet eine größere Energierückgewinnung – bis zu einem gewissen Punkt. 

Ohne mechanische Bremse geht es nicht

Kann der Elektromotor nämlich nicht mehr kräftiger abbremsen, wird die konventionelle Bremse nach und nach als Unterstützung hinzugezogen. Bei einer Vollbremsung ist sie meist alleine im Einsatz. Auf das Fahrgefühl hat das Zusammenspiel von Reibbremsmoment und Verzögerungsleistung des Generators, die sogenannte Momentverblendung, praktisch keine Auswirkung. Dafür sorgt zum Beispiel im ID.3Opens an external link (Stromverbrauch kombiniert: 15,4–13,1 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission kombiniert: 0 g/km; Effizienzklasse: A+) eine ausgeklügelte Leistungs- und Steuerelektronik

Um die Batterie zu schützen, liegt die Rekuperation immer unter der maximalen Leistung des Motors. Außerdem kann man sie bei einem vollen Akku nicht nutzen – der kann schließlich nicht weiter geladen werden. Auch lässt sich der Effekt nicht bis zur Unendlichkeit anwenden. Bei jeder Umwandlung geht ein gewisser Prozentsatz an Energie verloren, sodass das Elektroauto früher oder später aufgeladen werden muss. Trotzdem lohnt sich Rekuperation natürlich. Durch sie kann man die Reichweite des Fahrzeugs erheblich steigern. 

Doch wo lässt sich Rekuperation besonders sinnvoll anwenden? Gerade im Stadtverkehr und den damit verbundenen vielen Bremsvorgängen macht sich der Effekt deutlich bemerkbar. Dabei gilt, dass der Anteil an zurückgeführter Energie umso höher ist, je gefühlvoller gebremst wird. Auch auf längeren Strecken mit starkem Gefälle ist Rekuperation von Vorteil. Steuert man die Geschwindigkeit so weit wie möglich per Nutzbremse, ist der Rückgewinn beträchtlich. Die Energie im Akku kann direkt für den nächsten Anstieg genutzt werden. 

Hat man relativ freie Bahn, etwa auf Landstraßen und Autobahnen, ist das „Segeln“ dagegen die bevorzugte Fortbewegungsart. Beim entspannten Rollen kann der E-Motor seinen exzellenten Wirkungsgrad ausspielen. 

Weißer ID.4 auf einer Landstraße im Grünen
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2.
ID.4: Stromverbrauch kombiniert: 16,9–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+
Die Segelfunktion ist in den E-Modellen von Volkswagen in der Hauptbetriebsart Drive automatisch aktiviert, sodass der Wagen je nach Strecke ausrollen kann. Nähert man sich einer Kurve, signalisiert der Eco Assistent im ID.4 „runter vom Gas“ – und übernimmt die Koordination von Segeln und Rekuperation. 

Im ID.4 (Stromverbrauch kombiniert: 16,9–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+) kann man die Wahl zwischen Rollen und BremsenergierückgewinnungOpens an external link getrost seinem Eco Assistent überlassen. Dieser nützliche Helfer wertet die Daten von Navigationssystem und Fahrzeugsensoren aus. Das System erkennt, wann das Tempo gedrosselt werden muss, etwa in Ortschaften oder hinter einem langsam fahrenden Auto. Per Signal kommt die Aufforderung, den Fuß vom Gas zu nehmen. Ab dann kümmert sich der Eco Assistent um die optimale Balance zwischen Segeln und Rekuperation. 

Wer sich von den Vorzügen des Eco Assistenten und dem Fahrspaß eines elektrischen SUV im Allgemeinen überzeugen möchte, kann das im neuen ID.4 tun. Am besten gleich für eine Probefahrt anmelden. 

3.
ID.4: Stromverbrauch kombiniert: 16,9–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+
4.
Bildliche Darstellungen können vom Auslieferungszustand abweichen.

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Volkswagen AG Disclaimer

1.
Die angegebenen Verbrauchs- und Emissionswerte wurden nach den gesetzlich vorgeschriebenen Messverfahren ermittelt. Seit dem 1. September 2017 werden bestimmte Neuwagen bereits nach dem weltweit harmonisierten Prüfverfahren für Personenwagen und leichte Nutzfahrzeuge (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure, WLTP), einem realistischeren Prüfverfahren zur Messung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen, typgenehmigt. Ab dem 1. September 2018 wird der WLTP schrittweise den neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) ersetzen. Wegen der realistischeren Prüfbedingungen sind die nach dem WLTP gemessenen Kraftstoffverbrauchs- und CO2-Emissionswerte in vielen Fällen höher als die nach dem NEFZ gemessenen. Dadurch können sich ab 1. September 2018 bei der Fahrzeugbesteuerung entsprechende Änderungen ergeben. Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen WLTP und NEFZ finden Sie unter www.volkswagen.de/wltp.

Aktuell sind noch die NEFZ-Werte verpflichtend zu kommunizieren. Soweit es sich um Neuwagen handelt, die nach WLTP typgenehmigt sind, werden die NEFZ-Werte von den WLTP-Werten abgeleitet. Die zusätzliche Angabe der WLTP-Werte kann bis zu deren verpflichtender Verwendung freiwillig erfolgen. Soweit die NEFZ-Werte als Spannen angegeben werden, beziehen sie sich nicht auf ein einzelnes, individuelles Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebotes. Sie dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen. Zusatzausstattungen und Zubehör (Anbauteile, Reifenformat usw.) können relevante Fahrzeugparameter, wie z. B. Gewicht, Rollwiderstand und Aerodynamik, verändern und neben Witterungs- und Verkehrsbedingungen sowie dem individuellen Fahrverhalten den Kraftstoffverbrauch, den Stromverbrauch, die CO2-Emissionen und die Fahrleistungswerte eines Fahrzeugs beeinflussen.

Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen, spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Str. 1, 73760 Ostfildern-Scharnhausen (www.dat.de/co2) unentgeltlich erhältlich ist.
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