Wie Elektrofahrzeuge, Benzin- und Hybridautos eigentlich funktionieren

Drei Antriebssysteme konkurrieren nun weltweit um Käufer: herkömmliche Benzinmotoren, Hybrid-Elektrofahrzeuge (HEVs) und rein elektrische Fahrzeuge (EVs), wobei Plug-in-Hybride (PHEVs) dazwischen liegen. Jedes wandelt gespeicherte Energie durch einen anderen mechanischen und elektrischen Weg in Bewegung um, was Fahrreichweite, Betankungszeit oder Ladezeit sowie Abgasemissionen beeinflusst.

Wie ein Benzinfahrzeug fährt

Ein herkömmliches Benzinfahrzeug verbrennt Kraftstoff in einem Verbrennungsmotor, der ein Getriebe und dann die Räder antreibt. Nach Angaben des US-Energieministeriums FuelEconomy.gov wandeln Benzinfahrzeuge nur etwa 12% bis 30% der im Kraftstoff gespeicherten Energie in Leistung um, die die Räder erreicht; der Rest geht als Wärme bei der Verbrennung verloren.

Wie ein Elektrofahrzeug fährt

Die U.S. Environmental Protection Agency (EPA) beschreibt ein EV als Fahrzeug mit "einer Batterie anstelle eines Benzintanks und einem Elektromotor anstelle eines Verbrennungsmotors." FuelEconomy.gov fügt hinzu, dass EVs von einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben werden, die von wiederaufladbaren Batteriepaketen gespeist werden, die durch das Anschließen an eine Stromquelle und durch rekuperatives Bremsen während der Fahrt aufgeladen werden.

Diese Konstruktion wandelt gespeicherte Energie viel effizienter in Bewegung um. FuelEconomy.gov gibt an, dass EVs über 77% der aus dem Stromnetz entnommenen elektrischen Energie in Leistung an den Rädern umwandeln, verglichen mit der 12%-30%-Quote für Benzinmotoren.

Wie Hybrid- und Plug-in-Hybride beide kombinieren

Ein Hybrid-Elektrofahrzeug (HEV) vereint einen Benzinmotor mit einem Elektromotor und einer Batterie, aber die Batterie kann nicht extern aufgeladen werden. Nach dem US-Energieministerium FuelEconomy.gov wird die Batterie nur durch rekuperatives Bremsen und den Verbrennungsmotor selbst aufgeladen. Der Elektromotor unterstützt den Motor beim Beschleunigen, Überholen oder Bergfahren, was es Herstellern ermöglicht, einen kleineren, effizienteren Motor zu verwenden, und der Motor schaltet sich automatisch bei Stopps aus, um Leerlauf zu vermeiden.

Ein Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug (PHEV) kombiniert eine Batterie, einen Elektromotor, einen Benzintank und einen Verbrennungsmotor und nutzt sowohl Elektrizität als auch Benzin als Energiequellen, nach der EPA. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Hybrid kann die Batterie eines PHEV auch von einer externen Stromquelle aufgeladen werden. Die EPA gibt an, dass PHEVs Auspuffemissionen freisetzen, wenn der Benzinmotor läuft.

Rekuperatives Bremsen erklärt

Rekuperatives Bremsen ist eine Funktion, die von EVs, HEVs und PHEVs gemeinsam genutzt wird. FuelEconomy.gov beschreibt es als ein System, das die Vorwärtsbewegung der Räder während des Ausrollens oder Bremsens nutzt, um den Elektromotor rückwärts zu drehen, was sowohl das Auto verlangsamt als auch Elektrizität zurück in die Batterie schickt und Energie zurückgewinnt, die ein herkömmliches Benzinfahrzeug vollständig als Wärme in seinen Bremsen verlieren würde.

Emissionen messen

Die EPA gibt an, dass EVs null Auspuffemissionen produzieren, während das Aufladen der Batterie je nach Stromerzeugung einige Verschmutzung im Kraftwerk hinzufügen kann. Trotzdem sagt die EPA, dass die Gesamtemissionen im Zusammenhang mit dem Fahren eines EV typischerweise niedriger sind als bei einem Benzinfahrzeug, besonders dort, wo Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind kommt. PHEVs produzieren Auspuffemissionen nur, wenn der Benzinmotor läuft, während herkömmliche HEVs und Benzinfahrzeuge während des Betriebs ständig Schadstoffe aus dem Motor ausstoßen.

Warum dies jetzt Aufmerksamkeit erregt

Die Frage, wie sich diese Systeme unterscheiden, wird relevanter, je mehr die EV-Verkäufe weltweit steigen. Der Global EV Outlook 2026 der Internationalen Energieagentur (IEA) fand heraus, dass die Elektroauto-Verkäufe 2025 weltweit um 20% wuchsen und über 20 Millionen Einheiten überschritten, was bedeutet, dass etwa ein Viertel aller in diesem Jahr verkauften Neuwagen elektrisch waren. Die IEA prognostiziert, dass die Verkäufe 2026 23 Millionen erreichen werden, was nahe bei 28% der globalen Gesamtzahl liegt.

Die regionale Einführung variiert stark, berichtet die IEA. In China machten Elektroautos 2025 fast 55% aller Autoverkäufe aus. In Europa stiegen die Verkäufe um mehr als 30%, um 28% des Marktes zu erreichen, was die IEA auf strengere EU-CO2-Standards für Autos zurückführt. In den Vereinigten Staaten blieben die Elektroauto-Verkäufe knapp unter 10% des Marktes, und die IEA sagt, dass das Ende der bundesweiten EV-Steuergutschrift mit einem Rückgang der Verkäufe gegen Ende 2025 zusammenfiel.

Die IEA schätzte auch, dass die globale EV-Flotte 2025 den Verbrauch von rund 1,7 Millionen Barrel Öl pro Tag vermied, eine Zahl, die die Agentur bis 2030 auf etwa 5 Millionen Barrel pro Tag verdreifachen könnte.

Verbleibende Kompromisse

FuelEconomy.gov merkt an, dass Benzinfahrzeuge immer noch eine längere Fahrreichweite mit einer Tankfüllung und schnelleres Betanken als EVs bieten, das zwischen etwa 3 und 12 Stunden vollständig aufgeladen werden kann, je nach verwendetem Ladegerät; FuelEconomy.gov merkt an, dass eine Schnellladung auf 80% Kapazität etwa 30 Minuten auf Ladegeräten dauern kann, die dafür ausgelegt sind. Hybrid- und Plug-in-Hybride sind als mittlere Option positioniert: HEVs benötigen überhaupt keine Ladeinfrastruktur, während PHEVs kurze Fahrten mit Elektrizität fahren können, aber immer noch für längere Fahrten auf Benzin angewiesen sind, nach der EPA.