Tatsächlich gibt es das System der Energierückgewinnung schon seit über 100 Jahren. Durch diesen Prozess hält der Akku Ihres Elektrofahrzeugs länger. Doch durch den wachsenden Stellenwert der zunehmenden Bedeutung von E-Mobilität kommen immer mehr Menschen zum ersten Mal bewusst mit Rekuperation in Kontakt.
Was ist Rekuperation?
Rekuperation steht laut Definition schlicht für „Rückgewinnung“: Das lateinische Wort „recuperare“ bedeutet wiedererlangen oder wiedergewinnen. Bremsenergie, die sonst einfach verlorengehen würde, lässt sich dank Rekuperation speichern und wieder für den Antrieb nutzen. Ganz praktisch bedeutet das für E-Autos, dass ihr Akku länger hält.
Wozu dient Rekuperation bei einem Elektroauto?
In einem Auto wird beim Bremsen viel Bewegungsenergie in Wärme umgewandelt. Denn die Reibung der Bremsscheiben lässt Hitze entstehen, die in einem herkömmlichen Fahrzeug ungenutzt verfliegt. In einem E-Auto hingegen laufen diese Prozesse besonders effizient ab, indem der Elektromotor als Generator fungiert. Bremsenergie, die praktisch nebenbei entsteht, wieder für den Antrieb nutzen: Das ist die Idee hinter der Rekuperation.
Wer die Rückgewinnung voll ausschöpft und zusätzlich vorausschauend und vernünftig fährt, kann so seine Reichweite erhöhen und den Akku immer wieder ein klein wenig aufladen. Wichtig ist: Die Rekuperation füllt diesen zwar zwischendurch auf, kann aber die gesamte Fahrstrommenge nicht ersetzen – ein regelmäßiger Stopp an der Ladesäule bleibt daher unumgänglich. Dennoch lässt sich etwa 20 Prozent Energie durch Rückgewinnung einsparen.
Übrigens: Hybridfahrzeuge nutzen ebenfalls Rekuperation. Hybride, die keinen Ladeanschluss haben, generieren sogar all ihre elektrische Energie zur Unterstützung des Verbrennungsmotors auf diesem Wege.
Durch Rekuperation lässt sich die Reichweite eines E-Autos erhöhen.
Wie funktioniert Rekuperation?
Vielleicht haben Sie es selbst schon mal erlebt, wenn Sie mit einem E-Auto gefahren sind: Sobald Sie den Fuß vom Gas nehmen, bremst das Auto zügig ab. Ohne, dass Sie das Bremspedal berühren, spüren Sie direkt einen Widerstand. Genau das ist die Rekuperation. Durch die rollenden Räder und die dabei wirkende kinetische Energie wird ein Generator angetrieben, der durch den elektromotorischen Widerstand Strom erzeugt. Das Ganze funktioniert ähnlich wie ein Dynamo am Fahrrad – ist dieser angelegt, fällt das Treten spürbar schwerer.
Was passiert mit der gewonnenen Energie?
Der durch den Generator generierte und gespeicherte Strom kann anschließend direkt wieder zum Beschleunigen des Elektroautos genutzt werden. Das passiert so nahtlos, dass der Fahrer kaum merkt, ob das Auto gerade Energie verbraucht oder zurückgewinnt.
Rekuperation in der Praxis: das Fahrgefühl
Vielen ist gar nicht bewusst, dass sich die Intensität der Energierückgewinnung bei den meisten Elektroautos individuell über das Menü oder Schaltwippen am Lenkrad anpassen lässt. Je nach Modell stehen hierfür verschiedene Stufen zur Verfügung. Wenn Sie die Bremsrekuperation stark eingestellt haben, ist mitunter gar kein normales Bremsen über das Bremspedal notwendig. Man spricht hierbei vom sogenannten „One-Pedal-Driving“: Das Fahrzeug lässt sich fast ausschließlich über das Gaspedal steuern.
Sicherheit geht vor: Sobald die Rekuperation das Auto deutlich verzögert, aktivieren sich die Bremslichter von selbst. Ab einem Wert von 1,3 Meter pro Quadratsekunde ist das sogar gesetzlich vorgeschrieben, damit der Hintermann rechtzeitig reagieren kann. Natürlich ist das Bremsen aber jederzeit weiterhin möglich, wenn Sie stärker und schneller abbremsen müssen.
Insgesamt nutzen Sie die Bremse aber weniger intensiv und häufig als in einem Verbrenner. Das bringt zusätzlich den Vorteil mit sich, dass weniger Bremsstaub entsteht, der ebenfalls zur Feinstaubbelastung in der Luft beiträgt
Segeln vs. Rekuperieren
Die Frage ist: Was ist effizienter? Ein wichtiger Punkt für die Effizienz ist das sogenannte „Segeln“. Bedeutet: Das Fahrzeug rollt ohne Widerstand. Auf Autobahnen ist das oft sparsamer als die Rekuperation. Warum? Weil bei jeder Energieumwandlung, also von Bewegung zu Strom und wieder zurück, immer kleine Verluste entstehen. Die Rekuperation ist hingegen im Stadtverkehr, im ständigen Stop-and-Go, unschlagbar.
Wann die Rekuperation ihre Grenzen erreicht
Rekuperation funktioniert nicht unter allen Bedingungen gleich gut. In manchen Situationen verzögert das Fahrzeug trotz „Gaswegnehmen“ nicht so stark wie gewollt. Dazu gehören:
- Voller Akku: Ist die Batterie zu 100 Prozent aufgeladen, kann sie keine weitere Energie aufnehmen.
- Extreme Kälte: Ein kalter Akku kann den Ladestrom, der beim Bremsen entsteht, nicht schnell genug aufnehmen. Das funktioniert erst besser, wenn die Batterie auf Betriebstemperatur ist.
- Glatte und nasse Straßen: Rekuperation kann die Stabilität des Autos beeinflussen. ABS und ESP können dann nicht schnell genug eingreifen. Daher haben manche Automodelle Sicherheitssysteme, die die Rekuperation zugunsten der mechanischen Bremse herunterfahren oder sie gar nicht erst möglich machen.
Dank Rekuperation treten Sie im E-Auto seltener auf das Bremspedal.
Vorteile der Rekuperation über die Reichweite hinaus
Der sicherlich bekannteste Vorteil ist die Gewinnung von zusätzlichen Kilometern. Die Rekuperation bietet im Alltag aber noch weitere Vorteile:
- Geringerer Verschleiß der Bremsanlage: Der Elektromotor übernimmt den Großteil der Arbeit, sodass die mechanischen Bremsbeläge und -scheiben deutlich seltener beansprucht werden. Bremsen beim Elektroauto können daher zwei- bis dreimal so lange halten wie bei einem Verbrenner, was wiederum die Wartungskosten stark senkt. Aber: Damit die Bremsscheiben nicht verrosten und beeinträchtigt werden, empfiehlt es sich, ab und zu einmal kräftig zu bremsen, um die Beläge „sauber“ zu halten.
- Reduzierung von Feinstaub: Feinstaubbelastung entsteht durch Bremsabrieb. Dank Rekuperation wird bei E-Autos weniger mechanisch gebremst und so deutlich weniger Bremsstaub ausgestoßen.
- Mehr Fahrkomfort durch One-Pedal-Driving: Viele Fahrer empfinden das Fahren mit starker Rekuperation als deutlich entspannter, da das ständige Wechseln zwischen den Pedalen fast komplett entfällt.
Wie die Rekuperation in der Praxis funktioniert, zeigt und erklärt Ihnen Robin im Video:
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Wo gibt es noch Rekuperation?
Elektroautos und Hybridfahrzeuge sind keineswegs die einzigen Einsatzgebiete für Energierückgewinnung. In einem Verbrennungsmotor ist es die Lichtmaschine, die während der Fahrt nebenbei Strom für die Starterbatterie generiert. Auch im Zweirad-Bereich findet die Technik Anwendung: Bei speziellen E-Bikes mit Nabenmotor (Heckantrieb) lässt sich Rekuperation ebenfalls nutzen. So kann beispielsweise bei Bergabfahrten Energie zurückgewonnen und gleichzeitig die mechanische Bremse entlastet werden.
Elektrische Lokomotiven verfügen schon seit rund 100 Jahren über eine sogenannte Nutzbremse. Auch Oberleitungsbusse verwenden die beim Bremsen entstehende elektrische Energie weiter, indem sie sie an die Oberleitungen zurückspeisen.
Zudem arbeiten Heizungen oder Lüftungen sowie Fabriken mit Energierückgewinnung. Überall dort, wo heiße Abgase entstehen, kann die Wärmeenergie der Abluft über Wärmetauscher gewonnen, umgewandelt und gespeichert werden: Auch das ist eine Form der Rekuperation.
Fazit: Rekuperation – der Standard beim elektrischen Bremsen
Rekuperation ist weit mehr als nur ein technisches Extra, sondern Schlüssel zur Effizienz in der Elektromobilität. Durch die Rückgewinnung von Energie wird das Bremsen vom reinen Energieverlust zu einem aktiven Ladeprozess. Das schont nicht nur den Geldbeutel dank höherer Reichweite und geringerer Wartungskosten, sondern hilft – durch weniger Bremsstaub – auch der Umwelt.
Wer vorausschauend fährt und die verschiedenen Rekuperationsstufen gut nutzt, holt das Beste aus seinem Elektroauto raus – und profitiert gleichzeitig von einem entspannten und modernen Fahrgefühl.