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Wie funktioniert regeneratives Bremsen?

Wie funktioniert regeneratives Bremsen?

Jedes Fahrzeug auf der Straße braucht zwei grundlegende Dinge: etwas zum Anfahren und etwas zum Anhalten. Seit über einem Jahrhundert erfüllt der Verbrennungsmotor von benzinbetriebenen Autos den ersten Bedarf, während verschwenderische Reibungsbremsen den zweiten decken. Elektrofahrzeuge zeichnen sich unter anderem dadurch aus, dass sie beide Ziele mit einem Schuss treffen können: Derselbe Elektromotor, der ein Elektroauto zum Laufen bringt, kann als Generator doppelt arbeiten, um das Fahrzeug zu verlangsamen und gleichzeitig zusätzlichen Strom zu speichern.
Bekannt ist dieser eine Prozess auch als regeneratives Bremsen bekannt ist.

Was ist regeneratives Bremsen?

Regeneratives Bremsen ist ein beschreibender Begriff, der genau das bedeutet, was er sagt. Wenn die regenerative Bremse aktiviert wird, bremst das Fahrzeug ab und regeneriert gleichzeitig einen Teil des Stroms, der ursprünglich zum Beschleunigen verwendet wurde.

Dieser Strom wird in die Batterien zurückgespeist, wo er in Zukunft zum Beschleunigen des Fahrzeugs zur Verfügung steht.

Das unterscheidet sich von herkömmlichen Bremsen, die beim Verlangsamen eines Fahrzeugs nur Hitze und Geräusche erzeugen. Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren, die nur herkömmliche Bremsen verwenden, verwenden Elektrofahrzeuge sowohl traditionelles als auch regeneratives Bremsen.

Funktionsweise regeneratives Bremsen
Wenn die regenerative Bremse aktiviert wird, bremst das Fahrzeug ab und regeneriert gleichzeitig einen Teil des Stroms, der ursprünglich zum Beschleunigen verwendet wurde – Bild: © Stanisic Vladimir#362825138 stock.adobe.com

Wie funktioniert diese Art des Bremsens?

Wenn Sie die regenerativen Bremsen in einem Elektrofahrzeug benutzen, schaltet der Elektromotor, der normalerweise für die Beschleunigung des Fahrzeugs verantwortlich ist, um, um als Generator zu arbeiten. Dieser entnimmt den Strom aus den Batterien nun nicht, um damit die Räder zu drehen und das Fahrzeug zu beschleunigen.
Der Generator nutzt nun den Vortrieb des Fahrzeugs und die fortgesetzte Drehung der Räder, um Strom zu erzeugen, der dann in den Batterien gespeichert werden kann. Neben dem Aufladen der Batterien verlangsamt dieser Vorgang auch das Fahrzeug.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Bremsen, die nur aktiviert werden, wenn Sie auf das Bremspedal treten, treten regenerative Bremsen oft in dem Moment ein, in dem Sie den Fuß vom Gaspedal nehmen. Dieser Vorgang ist bei einigen Fahrzeugen ausgeprägter als bei anderen. Jedes Elektrofahrzeug ist ein bisschen anders in der Verwendung seiner Bremssysteme.

Autobremse
Der Generator nutzt nun den Vortrieb des Fahrzeugs und die fortgesetzte Drehung der Räder, um Strom zu erzeugen, der dann in den Batterien gespeichert werden kann – Bild: © Valerii#308327521 stock.adobe.com

Warum Elektrofahrzeuge regeneratives Bremsen verwenden

Der Hauptzweck der Technik des regenerativen Bremsens besteht darin, die Effizienz und Reichweite zu erhöhen. Ohne regeneratives Bremsen ist ein Elektrofahrzeug durch die Ladungsmenge begrenzt, die in der Autobatterie gespeichert wird, sobald Sie es vom Stromnetz trennen und losfahren.
Beim regenerativen Bremsen kann das Fahrzeug weiterhin zusätzliche Leistung erzeugen, die über den in der Batterie gespeicherten Betrag hinausgeht. Das liegt daran, dass ein Teil der Batterieleistung, die zum Beschleunigen des Fahrzeugs aufgewendet wird, beim Verlangsamen oder Anhalten des Fahrzeugs wieder aufgenommen und gespeichert wird.
Genau diese Leistung kann dann später zum erneuten Beschleunigen des Fahrzeugs verwendet werden. All diese Aktionen sorgen für eine erweiterte Reichweite des Elektroautos, auch wenn es hier oder da nur ein bisschen ist.

Neben der Effizienzsteigerung und Reichweitenverlängerung eines Elektrofahrzeugs hat regeneratives Bremsen noch ein weiteres positives Nebenprodukt: weniger Schadstoffe.

Obwohl Elektrofahrzeuge mit herkömmlichen Bremsen ausgestattet sind, werden sie weitaus weniger genutzt als in einem vergleichbaren herkömmlichen Fahrzeug. Dadurch müssen sie seltener gewartet werden und erzeugen deutlich weniger Bremsstaub. Bremsstaub trägt zur Luftverschmutzung bei und kann beim Einatmen zu Atemwegskomplikationen führen.

Warum Elektroautos immer noch traditionelle Bremsen verwenden

Während Elektrofahrzeuge für den Einsatz regenerativer Bremsen in einer Vielzahl von Situationen konzipiert sind, sogar im Stop-and-Go-Verkehr, ist jedes Elektrofahrzeug auch mit einem herkömmlichen Bremssystem ausgestattet. Dieses zweite Bremssystem bringt im Notfall zusätzliche Bremskraft und übernimmt auch in bestimmten anderen Situationen. Zum Beispiel dann, wenn ein Elektrofahrzeug steht (parkt) und stehen bleiben muss.
Die traditionelle Bremsanlage verschleißt bei dieser Verwendung fast nicht und es entsteht kein Bremsstaub.

Die Bremskraft der herkömmlichen Bremsen kann auch zur Bremskraft der regenerativen Bremsen addiert werden, wenn eine schnelle Bremsung erforderlich ist. Diese Art der Verwendung verursacht einen gewissen Verschleiß, aber nicht so viel, wie Sie es bei einem -Fahrzeug mit Verbrennungsmotor sehen würden, das unter ähnlichen Umständen gefahren wird.

Ist regeneratives Bremsen wirklich nützlich?

Regeneratives Bremsen ist immer nützlich, da es eine notwendige Aufgabe erfüllt, aber es ist in einigen Situationen effizienter als in anderen.

Während regeneratives Bremsen die Reichweite eines Fahrzeugs erhöhen kann, hängt die Gesamteffizienzsteigerung immer von einigen Faktoren ab.

Dazu gehören die Fahrbedingungen, die Aggressivität des Fahrers beim Beschleunigen und Bremsen sowie sogar die Größe und das Gewicht des Fahrzeugs.
Regeneratives Bremsen soll typischerweise etwa 60 bis 70 Prozent effizient sein, wenn es ein Fahrzeug verlangsamt, Strom erzeugt und in den Batterien speichert. Eine 60- bis 70-prozentige Reichweitensteigerung bedeutet das allerdings nicht, denn regenerative Bremsen laden die Batterien nur dann auf, wenn das System auch tatsächlich im Einsatz ist.


Beitragsbild: © Oleksandr Delyk #220968561 stock.adobe.com