Es gibt zwei Haupttypen von Hybrid-Elektrofahrzeugen, die unterschiedliche Vorteile und Einsatzgebiete haben, aber beide bieten Vorteile in Bezug auf die Kraftstoffeffizienz gegenüber herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

Parallelhybride können rein elektrisch fahren, wenn emissionsfreier Betrieb erforderlich ist – beispielsweise im Stadtverkehr – und bei höheren Geschwindigkeiten und/oder längeren Strecken ausschließlich mit ihrem parallel geschalteten Verbrennungsmotor. In diesem Modus kann die Batterie auch für die nächste Phase des rein elektrischen Betriebs aufgeladen werden. Darüber hinaus können sie in der Regel beide Antriebsquellen gleichzeitig nutzen, um zusätzliche Beschleunigung zu erzielen. Dadurch kann der Verbrennungsmotor relativ klein und leistungsschwach ausfallen und ineffiziente Übergangsphasen weitgehend vermeiden, da die Batterieleistung zusätzliche Schubkraft liefert.

Serielle Hybride fahren unter allen Bedingungen ausschließlich mit Batteriestrom. Ein relativ kleiner Verbrennungsmotor steht zur Verfügung, um die Batterien aufzuladen, wenn emissionsfreier Betrieb nicht erforderlich ist, und um als „Reichweitenverlängerer“ zu fungieren.

Da der Verbrennungsmotor lediglich einen Generator antreibt, kann er mit konstanter Drehzahl und relativ konstanter Last laufen, was sehr effizient ist.

Die Brennstoffzelle ist ein Mittel, um die chemische Energie eines Brennstoffs direkt und sehr effizient in Elektrizität umzuwandeln, ohne dass eine Verbrennung stattfindet, ein verschwenderischer Prozess mit unerwünschten Nebenwirkungen (wie Schadstoffen).

Das Prinzip der Brennstoffzelle ist schon seit vielen Jahren bekannt, aber erst dank des Weltraumwettlaufs wurden sie nutzbare Geräte – die NASA entwickelte nutzbare Brennstoffzellen, um eine sichere, saubere und effiziente Stromerzeugung in Raumfahrzeugen zu gewährleisten, und andere Organisationen, darunter auch Automobilhersteller, haben sie für den kommerziellen Einsatz weiterentwickelt.

Obwohl Brennstoffzellenfahrzeuge noch eine aufstrebende Technologie darstellen und voraussichtlich erst in einigen Jahren in Massenproduktion gehen werden, gelten sie für viele als langfristige Lösung für den Energiebedarf im Individualverkehr. Brennstoffzellen haben das Potenzial, den Energieverbrauch und die Umweltverschmutzung deutlich zu reduzieren und unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern.

Ähnlich wie serielle Hybridfahrzeuge arbeiten Brennstoffzellenfahrzeuge ausschließlich mit elektrischer Energie, aber in diesem Fall ist weder eine Batterie noch ein Verbrennungsmotor erforderlich, da die Brennstoffzelle die Funktion beider übernimmt und dies zudem effizienter tut.

Brennstoffzellenfahrzeuge werden mit Wasserstoff betrieben, der entweder an Bord unter Druck oder in verflüssigter Form gespeichert ist oder aus wasserstoffreichen Kraftstoffen wie Methan (CNG) oder Methanol mithilfe eines bordeigenen Geräts, dem sogenannten Reformer, umgewandelt wird.

Brennstoffzellenfahrzeuge, die mit reinem Wasserstoff betrieben werden, emittieren keine Schadstoffe, sondern nur Wasser und Wärme; während solche, die wasserstoffreiche Brennstoffe und einen Reformer verwenden, nur geringe Mengen an Schadstoffen produzieren.
Quelle: www.fueleconomy.gov

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