Rekuperation: Wie bremst ein Elektroauto?

Eine der vielen Besonderheiten eines Elektroautos ist die Art und Weise, wie das Fahrzeug „gebremst“ bzw. verzögert wird. Bei dem als Rekuperation bezeichneten Vorgang wird ein Teil der Bremsenergie gespeichert und als Energie für den Antrieb verwendet. Diese Technik ermöglicht nicht nur größere Reichweiten, sondern führt auch zu einer noch komfortableren und sichereren Fahrweise. Wie die Rekuperation funktioniert, erfährst du im Folgenden.

Rekuperation: Energiegewinnung durch Bremsen.

E-Autos boomen. Dazu trägt unter anderem der im Rahmen der Corona-Pandemie erhöhte Umweltbonus bei. Dabei handelt es sich um eine Förderung durch Staat und Hersteller, dank der Elektroautos auch in preislicher Hinsicht immer konkurrenzfähiger zu vergleichbaren Verbrenner-Modellen werden. Darüber hinaus sind es aber auch ökologische Gründe, die viele Autofahrer auf E-Autos umsteigen lassen. Werden diese nämlich mit Strom aus erneuerbaren Energien geladen, fahren sie praktisch CO2-neutral.

Um dabei trotzdem so stromsparend wie möglich unterwegs zu sein, haben sich die für die Technologie verantwortlichen Ingenieure etwas einfallen lassen: Bei Elektroautos wird die bei der Verzögerung durch den Elektromotor entstehende Energie zumindest teilweise zurück in den Antrieb geleitet und dort wiederverwendet, um das Fahrzeug anzutreiben. Diese Energierückgewinnung wird „Rekuperation“ genannt. Wie aber funktioniert sie und welche Vorteile ergeben sich daraus?

Was bedeutet Rekuperation und wie funktioniert die Technik?

Mit Sicherheit kennst du einen ähnlichen Effekt auch von Ausfahrten mit deinem Verbrenner: Nimmst du den Fuß vom Gas, „bremst“ der Wagen langsam ab bzw. verzögert – und das ganz ohne Berührung des Bremspedals. Genau das passiert auch, wenn du im Elektroauto den Fuß vom Gas nimmst. In diesem Moment setzt bei deinem Elektroauto die Rekuperation ein und die Bewegungsenergie der Antriebsräder wird zum Elektromotor des Wagens umgeleitet. Der Motor schaltet dafür in den Generator-Modus und wandelt einen Teil der zurückgewonnenen Bewegungsenergie in elektrische Energie um, die in den Akkus des Wagens gespeichert wird. Beim Beschleunigen kann das E-Auto so auf Energie zurückgreifen, die vorher durch die Verzögerung des Wagens durch den Elektromotor erzeugt wurde.

Je stärker das E-Auto verzögert, desto mehr Energie wird erzeugt und umgewandelt. Nur wenn die Akkus voll aufgeladen sind, kann logischerweise keine weitere Energie gespeichert werden. Neben E-Autos verwenden auch viele Hybridfahrzeuge die Rekuperationstechnologie.

Welche Vorteile bietet die Rekuperation?

Die Rekuperation bringt diverse Vorteile mit sich. Zum einen wird durch sie Energie eingespart. Dadurch sind größere Reichweiten möglich. Zwar kann der Akku nicht unbegrenzt Energie aufnehmen, dennoch wird bei dieser Technik Energie genutzt und gespeichert, die ansonsten verpuffen würde. Zum anderen schont die Rekuperation die Bremsen. Nimmst du den Fuß vom Gaspedal, sorgt die Rekuperation für eine Verzögerung des Fahrzeugs und ersetzt dadurch zum Teil den Tritt auf die Bremse. Das erleichtert gleichzeitig das Fahren, da der Wagen in vielen Situationen einzig mit Lenkrad und Gaspedal gesteuert werden kann. Zum Beschleunigen wird wie gewohnt Gas gegeben. Zum Bremsen reicht es häufig aus – gerade bei vorausschauendem Fahren – lediglich den Fuß vom Gaspedal zu nehmen. Das Bremspedal kommt so seltener zum Einsatz und die Fußarbeit muss weniger koordiniert werden, was das Fahren insgesamt sicherer macht.

Viele elektrische Fahrzeuge bieten außerdem die Möglichkeit, die Rekuperation in mehreren Stufen meist über Tasten am Lenkrad zu steuern. Je höher die Stufe der sogenannten Nutzbremse oder auch Rekuperationsbremse und die damit verbundene Verzögerung ist, desto größer ist auch die Energiegewinnung – allerdings ist dieser Effekt dann auch für den Fahrer spürbar. Wird der Fuß vom Gadpedal genommen, verzögert das Fahrzeug automatisch mit höherer Rekuperationsstufe auch entsprechend stärker.

Wie bremst ein Elektroauto in Gefahrensituationen?

Leider ist vorausschauendes Fahren nicht immer möglich. Wie also bremst ein Elektroauto, wenn plötzlich ein Hindernis auftaucht und ein schneller und beherzter Tritt auf die Bremse nötig ist? Die beruhigende Antwort: Dann funktioniert die reguläre Bremse ebenso direkt und nachdrücklich wie bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Die Rekuperation ist demnach eine Technik, die zusätzlich zur normalen Fußbremse eingesetzt wird. Die Sicherheit der Insassen ist also immer und ohne Einschränkung gewährleistet.

Ein altes Prinzip neu gedacht.

Gänzlich neu ist das Prinzip der Rekuperation übrigens nicht. Die Technik, deren Name auf das lateinische Wort „recuperatio“, also „Wiedererlangung“, zurückgeht, wird bereits seit vielen Jahren im Schienenverkehr genutzt. Auch einige Oberleitungssysteme für Omnibusse verwenden seit geraumer Zeit eine Form der Rekuperation, um beim Verzögern der Fahrzeuge gewonnene Energie zurück in das Stromnetz zu leiten. Andere Busse nutzen die Energie selbst und erzeugen damit die Wärme für ihre Heizungen im Winter.

Bus und Bahn in Portland
Auch im Schienenverkehr kommt das Prinzip der Rekuperation zum Einsatz.

Rekuperation ist aus der E-Mobilität nicht mehr wegzudenken.

Es gibt viele Gründe, warum sich die E-Mobilität derart großer Beliebtheit erfreut. Außer mit ihrer nachhaltigeren Funktionsweise überzeugen E-Autos viele Käufer und Interessierte auch mit ihren technischen Innovationen. Die Rekuperation passt da genau ins Bild. Durch ein durchdachtes Verfahren werden Umwelt, Fahrzeug und Geldbeutel gleichermaßen geschont.

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