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  Range Extender






Will man von Herstellern etwas über das Thema 'Range Extender' erfahren, dann merkt man, dass hier noch eine Lücke klafft. Während man sich beim Elektroauto einer bestimmten Antriebs- und Batterietechnik einigermaßen sicher ist, herrscht hier noch nicht annähernd ein Standard, der die Sache übrigens nicht unbeträchtlich verbilligen würde.

Ohne Range Extender scheint die allgemeine Akzeptanz des Elektroautos in absehbarer Zeit kaum zu gewinnen zu sein. Konsequent durchkonstruiert könnte der Range Extender das Elektroauto sogar noch preiswerter machen, weil man die nötige Batterie-Kapazität knapper kalkulieren könnte. Da würden sich PlugIn-Hybrid und E-Antrieb mit Range Extender irgendwo treffen.

Fassen Sie bitte den Begriff so weit wie möglich. Also alles, was einem Fahrzeug mit begrenztem Aktionsradius hilft, diesen zu erweitern, trägt den Namen 'Range Extender'. Die Übersetzung sagt nichts anderes. Das könnte also ein zusätzlicher Motor oder eine Batterie im Fahrzeug selbst oder sogar im Anhänger sein. Möglich wäre allerdings auch ein zusätzlich mitgeführter, nicht fest eingebauter Stromspeicher.

Bei letzterem werden Sie sicher nach dem Sinn fragen. Die Antwort: Man erspart sich das dauernde Mitschleppen momentan nicht benötigter elektrischer Energie. Sie wäre sogar von mehr als einem E-Mobil nutzbar. Aber im Zeitalter nicht genormter Ladekabel ist so eine Vision noch undenkbar. Bleiben wir als bei einem Wandler von chemischer in elektrische Energie.

Jetzt gibt es eine wichtige Unterscheidung: Soll diese Maschine nur Strom erzeugen oder auch mechanisch mit dem Antrieb verbunden sein? Wer die erste Variante favorisiert, verweist meist auf sonst zusätzlich mitzuführende Antriebskomponenten wie Kupplung und Getriebe. Außerdem ist die Position eines solchen Antriebs nicht mehr frei wählbar.

Aber es gibt natürlich auch Nachteile der zweiten Variante. So ist z.B. der über 4000 Euro teure Range Extender im BMW i3 mit seinen 25 kW (34 PS) zwar in der Lage, den Wagen mit Nachtanken beliebig lange zu betreiben, verbraucht aber bis zu 9 Liter/100km bei zügiger Fahrweise. Das sind wir nicht weiter gekommen als beim windungünstigen VW-Käfer, der auch fast 120 km/h schaffte und ähnlich viel verbrauchte. Beim i3 geht halt durch die zweimalige Umwandlung der Energie beträchtlich viel davon verloren.

Wenn es in der Realität wirklich etwa 150 km ohne und weitere 160 km mit Range Extender sind, liegt der Durchschnittsverbrauch für beide Fahrzyklen nacheinander bei gleicher Fahrgeschwindigkeit über dem des etwas größeren Diesel-Bruders, eine komplette Stromladung gar nicht mitgerechnet. Was ist dagegen der Verlust durch wenige Komponenten, die eine mechanische Anbindung mehr an Gewicht bedeuten würde.

Lassen Sie uns diese noch kurz untersuchen. Ein Range Extender könnte über einen einzigen Gang mit dem Antrieb verbunden sein. Statt einer Kupplung wäre auch ein Planetentrieb möglich. Der E-Motor bräuchte nur gerade noch so viel Energie, das Gefährt auf knappe Stadtgeschwindigkeit zu bringen. Da der E-Antrieb ja auch bei der Rekuperation Bewegungs- in elektrische Energie umwandelt, könnte er das auch beim Betrieb mit Verbrennungsmotor bis zu einer gewissen Grenze tun.

Rechnen wir das zusätzlich nötige Getriebe (mit einem Gang!) eventuell plus Kupplung oder gar nur Freilauf gegen den hier nicht mehr nötigen Generator, ist das gewichtsmäßig vielleicht sogar ein Nullsummenspiel. Man hätte einen vernünftigen Verbrauch auch bei leerer Batterie. Es ist besonders schade, weil ja der Range Extender beim BMW auch noch direkt neben dem Antrieb eingebaut wird.

Z.B. in USA gibt es nur CARB-Förderung, wenn die 'elektrische' Reichweite größer oder mindestens gleich groß ist im Vergleich zu der durch Kraftstoff erzielbaren. Deshalb die relativ kleinen Zusatztanks.

In der derzeitigen Praxis hat man beim BMW 9 Liter zum Nachtanken. Daher lässt sich auch der Verbrauch bestimmen, weil der Hersteller 160 km angibt und manche Tester nur 100 km geschafft haben. Das wären dann 5,6 bis 9 Liter/100km. Ab 6,5 Prozent schaltet sich der Range Extender automatisch ein, darüber kann man ihn zuschalten. Fährt man Vollgas, gibt die Batterie Energie hinzu, bis ihre auf 3,5 Prozent gesunken ist. Dann bleibt der Range Extender allein und man schafft gerade noch 100 km/h.

Es gibt einen fertigen Range Extender von Mahle (Bild 2). Der hat 30 kW (41 PS) bei 4000/min, 15 kW (20 PS) bei 2000/min und ist offensichtlich in der Lage, auch bei leerer Batterie das Fahrzeug in einen normalen Fahrzustand zu bringen. Er wiegt übrigens allein 45 kg, mit Generator 65 kg. Also können wir auch beim BMW von einem Gewichtsverhältnis von 2 : 1 ausgehen.

Die Fa. Mahle gibt den Verbrauch bei 15 kW mit 240 g/kWh an, was knapp 3 Liter pro Stunde entsprechen würde. Aber von BMW wissen wir ja, dass nur 25 kW knapp ausreichen, um das Auto mit diesem allein antreiben zu können. Das bedeutet, der von Mahle wird bei leerer Batterie fast die volle Leistung brauchen, um z.B. das Fahrzeug über 100 km/h zu bringen. Das wären dann rechnerisch knapp 6 Liter pro Stunde zuzüglich des Mehrverbrauchs eines solchen Motors durch Volllastbetrieb.

Sie ahnen es, auch der Range Extender von Mahle könnte in der Praxis einen ähnlich hohen Verbrauch wie der BMW haben. Er löst also das Problem eines enormen Verbrauchs mit nur elektrisch verbundenen Range Extenders auch nicht. Das ist wohl auch der Grund, warum es keinen wirklich seriellen Hybridantrieb gibt. Bei allen ist noch eine mechanische Verbindung zum Antrieb vorhanden, auch z.B. beim Ampera/Volt (Opel). 01/14




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