Terminologie Französisch-Deutsch: Hybridfahrzeuge

Inhaltsverzeichnis

1.) Gegenstand, Ziel und Aufbau der Arbeit
1.1) Auswahl und Abgrenzung des Themas
1.2) Vorgehensweise und Schwerpunkte
1.3) Schwierigkeiten

2.) Alternative Antriebskonzepte und ihr umweltpolitischer Hintergrund
2.1) Einführung Hybridfahrzeug
2.2) Hybridtechnologie in der französischen und deutschen Automobilindustrie
2.3) Komponenten des Hybridfahrzeuges
2.3.1) Elektromotor / Generator / Starter-Generator
2.3.2) Verbrennungsmotor
2.3.3) Akkumulatoren
2.3.4) Energiemanagement
2.3.5) regeneratives Bremssystem
2.3.6) Getriebe
2.4) Strukturvarianten bei Hybridfahrzeugen
2.4.1) Paralleler Hybrid
2.4.2) Serieller Hybrid
2.4.3) Mischhybrid
2.4.3.1) Kombinierter Hybrid
2.4.3.2) Leistungsverzweigter Hybrid
2.4.3.2.1) One-Mode-Hybrid
2.4.3.2.2) Two-Mode-Hybrid
2.5) Betriebsmodi
2.5.1) Stopp/Start
2.5.2) Rekuperation
2.5.3) Lastpunktanhebung
2.5.4) Boost-Betrieb
2.4.5) Segeln
2.5.6) Elektrisches Fahren
2.5.7) Verbrennungsmotorischer Betrieb
2.5.8) Hybridbetrieb
2.6) Hybridisierungsstufen
2.7) Modellbeispiele

3.) Einführung in die terminologischen Grundlagen
3.1) Der Begriff
3.2) Das Merkmal
3.3) Die Benennung
3.4) Der Terminus
3.5) Probleme der Zuordnung von Begriff und Benennung
3.6) Die Definition
3.7) Begriffssystem und Begriffsplan
3.7.1) Hierarchische Beziehungen und ihre Darstellung im Begriffsplan
3.7.2) Nicht hierarchische Beziehungen und ihre Darstellung im Begriffsplan
3.8) Begriffsfelder
3.9) Äquivalenz
3.9.1) Terminologische Lücken
3.9.2) Übersetzung terminologischer Lücken
3.10) Terminologischer Eintrag

4.) Verzeichnis der Notationen
4.1) Alphabetisches Verzeichnis deutscher Termini
4.2) Alphabetisches Verzeichnis französischer Termini
4.3) Begriffspläne
4.4) Glossar

5.) Abschlussbetrachtung

6.) Literaturverzeichnis

1.) Gegenstand, Ziel und Aufbau der Arbeit

Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Erarbeitung des deutsch-französischen Fachwortschatzes des Fachgebiets Hybridfahrzeuge. Ziel ist es zum einen in jeder Sprache Ungenauigkeiten, Synonyme und eventuelle terminologische Lücken ausfindig zu machen. Zum anderen sollen die erarbeiteten deutschen Fachbegriffe mit den französischen verglichen werden, um ebenso Ungenauigkeiten, Äquivalenz oder terminologische Lücken festzustellen. Zusätzlich werden die existierenden Benennungen auf ihre Eignung überprüft, um gegebenenfalls einen besseren Vorschlag zu finden.

Der Zweck dieser Diplomarbeit ist es, ein Glossar als Hilfsmittel zum Verstehen, Übersetzen und Verdolmetschen von Texten zu erstellen. Ein möglicher Anwendungsbereich ist die fachspezifische Kommunikation zwischen der deutschen und französischen Automobilbranche. Aber auch die Übersetzung von Broschüren, Internetauftritten oder Pressemitteilungen sowie die Verdolmetschung einer Konferenz stellen Anwendungsbereiche dar.

Um den Leser in die Thematik einzuführen, befasst sich der zweite Teil dieser Arbeit mit Hybridfahrzeugen. Dabei werden umweltpolitische Hintergründe sowie die Situation auf dem deutschen und französischen Automobilmarkt kurz vorgestellt. Schließlich wird die Hybridtechnologie im Detail erklärt und die unterschiedlichen und neuesten Hybridfahrzeuge erläutert. Dieser Sachteil soll dem Leser einen Überblick über die sich im steten Wandel befindliche Hybridtechnologie geben.

Im dritten Teil wird auf die terminologischen Grundlagen eingegangen. Hier erfolgt eine Klärung der wichtigsten Begriffe. Eine Anleitung gibt dem Leser Hinweise zur Nutzung des Glossars.

Im vierten Teil folgen die Begriffspläne und das Glossar. Hier soll anhand von Definitionen versucht werden, Äquivalenz nachzuweisen. Der Leser wird durch Hinweise auf mögliche Fehlerquellen bei der Übersetzung oder auf zusätzliche Informationen hingewiesen.

1.1) Auswahl und Abgrenzung des Themas

Die Auswahl des Themas steht im Zusammenhang mit einem von mir absolvierten Praktikum bei einem französischen Automobilhersteller. Zudem rücken Hybridfahrzeuge durch die knapper werdenden Ölreserven und einem wachsendem Umweltbewusstsein immer mehr ins öffentliche Interesse. Die Abgrenzung des Themas warf die Frage auf, welches alternative Antriebskonzept die zukunftsträchtigste Lösung sein könnte und einen erhöhten Übersetzungsbedarf mit sich bringt.

Nach Ansicht der Verfasserin setzen sich Hybridfahrzeuge gegenüber anderen Antriebskonzepten durch, jedoch nur als Zwischenschritt bis die ersten Elektroautos marktfähig werden. Es werden auch zukünftige Hybridfahrzeuge, die noch nicht auf dem Markt sind, behandelt. Diese gehen sehr zeitnah in Serie, daher werden auch sie ins Glossar aufgenommen.

1.2) Vorgehensweise und Schwerpunkte

Zunächst baut das Glossar auf einer sachgebietsbezogenen Untersuchung auf, die eine Einarbeitung in das Fachgebiet voraussetzte. Es werden nur relevante (hybridspezifische) Begriffe aufgenommen. Da es sich hier um ein Kraftfahrzeug handelt, sind zusätzlich auch allgemeinere Begriffe aufgeführt, die per Definition ein wesentlicher Bestandteil eines Hybridfahrzeuges sind und als relevant betrachtet werden.

Um ein Glossar zu erstellen, werden vorab das Ziel und die Zielgruppe festgelegt. Das Ziel ist es, ein leicht anwendbares und verständliches Glossar für Übersetzer, Dolmetscher sowie für Berufstätige in der Automobilbranche (im Bereich Marketing, Vertrieb, Technik etc.) zu erstellen, die mit der Thematik noch nicht vertraut sind. Die Festlegung der Zielgruppe grenzt die Begriffe, den Umfang der Arbeit und den Aufbau des Glossars ein. Weiterhin beeinflusst sie, wie sehr die Definitionen ins Detail gehen. Bei den Begriffen wird zudem darauf geachtet, dass Äquivalenz besteht und dass innerhalb derselben Sprache Synonymie vorliegt.

Bei der Suche nach Definitionen wurde klar, dass das Internet durch die Aktualität des Themas eine wichtige Quelle darstellt. Fachbücher können manchmal bis zu ihrer Veröffentlichung bereits veraltete Informationen enthalten. Sie werden allerdings dann herangezogen, wenn sie sich als aktuell erweisen. Darüber hinaus dienen Doktorarbeiten, Aufsätze, Fachzeitschriften etc. als Quellen. Im Rahmen der deskriptiven Terminologiearbeit, kann nur das als Quelle genommen werden, was zu finden ist. Das heißt, dass auch Definitionen, die nur eingeschränkt den terminologischen Anforderungen genügen oder nicht sehr exakt die Begriffe abgrenzen, mangels Alternativen aufgenommen werden.

Ein Schwerpunkt dieser Diplomarbeit ist der Vergleich des deutschen und französischen Begriffsystems und die Schließung terminologischer Lücken. Das Begriffssystem, das die neuesten Entwicklungen noch nicht widerspiegelt, wird dem differenzierteren und aktuelleren Begriffsystem angeglichen.

Außerdem gilt es die Benennungsvielfalt zu untersuchen. Sie stellt den zweiten Schwerpunkt dieser Arbeit dar, weil hier die Zuordnung von Begriff und Benennung kritisch betrachtet werden muss. Die Benennungen, die nur oberflächlich auf ein und denselben Begriff hindeuten und nach einer genauen Untersuchung einen gänzlich anderen Begriff bezeichnen, werden nicht ins Glossar aufgenommen.

1.3) Schwierigkeiten

Bei der Erarbeitung des Themas und des Fachwortschatzes ergaben sich einige Schwierigkeiten. Da Hybridfahrzeuge eine sehr neue Entwicklung darstellen, sind sie nicht so unfangreich dokumentiert wie andere schon bekanntere Themen. Notwendige Informationen sind erst nach einer langen Recherche zu finden. Manche Informationen unterliegen außerdem der Geheimhaltung, da es sich hierbei um Prototypen oder Forschungsfahrzeuge handelt. Zudem stellt das Finden korrekter und seriöser Quellen eine Herausforderung dar, da durch die Aktualität des Themas (unwissentlich) widersprüchliche Informationen veröffentlicht und von anderen übernommen werden. Diese Informationen müssen kritisch untersucht werden.

Eine weitere Schwierigkeit ist die unterschiedliche Entwicklung von Hybridfahrzeugen auf dem deutschen und französischen Automobilmarkt. Da deutsche und französische Automobilhersteller diesbezüglich nicht kooperieren, hat auch jeder seine eigenen „Baustellen“. Daher müssen, insbesondere im Bereich der Mischhybride, unterschiedliche Begriffssysteme miteinander verglichen werden.

Des Weiteren sind diese Länder nicht die Vorreiter der Hybridforschung, sondern müssen sich teilweise an Entwicklungen anderer Herstellern orientieren. Das hat einen englisch gefärbten Sprachgebrauch zur Folge. Was der eine Hersteller prägt oder erfindet, übernimmt der andere mangels eigener Alternativen.

Ein weiterer Umstand, der den Sprachgebrauch beeinflusst, ist die Akzeptanz und Popularität von unterschiedlichen Hybridmodellen. In dem einen Land verkauft sich ein bestimmtes Modell gut und ist deswegen bekannt, in dem anderen Land hingegen kann dieses Modell eine ganz andere Marktposition einnehmen. Daher finden sich in der einen Sprache präzise Definitionen eines bestimmten Modells, während in der anderen Sprache darüber nur vage Informationen zu finden sind.

2.) Alternative Antriebskonzepte und ihr umweltpolitischer Hintergrund

Die in den letzten Jahren geführten Diskussionen über die Erderwärmung, die schwindenden Ölreserven und die steigenden Ölpreise haben das Interesse der Automobilindustrie und bei Verbrauchern an alternativen Antriebskonzepten wie Hybridfahrzeugen, Brennstoffzellenfahrzeugen, Elektroautos, Biokraftstoffe, Erdgas etc. gesteigert. Der Motorpresse Stuttgart (2007:171) ist zu entnehmen, dass der PKW-Verkehr nur für zehn % des CO2 – Gesamtausstoßes innerhalb der EU verantwortlich ist. Die europäischen Hersteller verpflichteten sich dennoch aufgrund des politischen Drucks der EU im Jahr 1998 freiwillig, den CO2 – Ausstoß bis zum Jahr 2008 auf durchschnittlich 140 Gramm CO2 pro Kilometer für Neuwagen zu verringern. Da sie dieses Ziel nicht einhielten, fordert nun die Europäische Kommission, die CO2-Emissionen für Neuwagen bis 2012 auf 130 Gramm pro Kilometer zu senken.

Die deutschen Premiumhersteller BMW, Mercedes und Audi protestierten, da sie sich zum Beispiel gegenüber französischen Herstellern, die eher sparsame Kleinmodelle produzieren, benachteiligt fühlen. Inacker/Bläske/Wettach (19.12.2007) fügen hinzu, dass zudem diese Premiumhersteller Absatzeinbußen von bis zu 10 % für ihre Modelle auf dem französischen Automobilmarkt erwarten, da in diesem Jahr eine französische CO2-Strafsteuer eingeführt wurde. Durch diese Steuer sichern sich in Frankreich besonders Hersteller von sparsamen Kleinwagen ihren Wettbewerbsvorteil. Die Bundesagentur für Außenwirtschaft (2008) nennt in diesem Falle Peugeot, Renault und Citroën, die von der sogenannten Bonus-Malus-Regelung profitieren. Einen finanziellen Bonus gibt es für Fahrzeuge, die weniger als 130 g CO2/km emittieren, ein kostspieliger Malus muss hingegen für CO2-Emissionen ab 161 g CO2/km gezahlt werden. Durch diese Entwicklungen wird folglich mit Hochdruck an neuen Antriebskonzepten gearbeitet.

Biermann (2007:77) gibt an, dass es noch nicht absehbar ist, welche alternativen Antriebskonzepte sich letztendlich in der Zukunft durchsetzen, da nicht nur Umweltfreundlichkeit eine Rolle spielt, sondern auch Käuferinteresse, Herstellungskosten, Steuernachlässe, Kraftstoffpreise und Abgasgesetzgebungen. Der Hybridtechnologie wird allerdings eine besondere Bedeutung beigemessen (67). Japanische Hersteller (73ff) produzierten bereits im Jahr 1997 die Modelle Toyota Prius und Honda Insight mit Hybridantrieb in Serie und haben daher eine sehr gute Positionierung auf dem Hybridautomobilmarkt. Weitere Hersteller wie BMW, Mercedes, General Motors oder Peugeot arbeiten momentan an eigenen Hybridmodellen.

Langfristig betrachtet Schubert (2007:120) die mit Wasserstoff betriebene und sehr umweltfreundliche Brennstoffzelle als Zukunftstechnologie. Aber auch der reine Elektroantrieb ist eine viel versprechende Lösung, die allerdings noch an der momentanen Batterietechnologie scheitert. Mittelfristig ist die Hybridtechnologie eine wichtige Etappe, anhand derer man wertvolle Erkenntnisse für die Zukunft gewinnen kann.

2.1) Einführung Hybridfahrzeug

Nach Biermann (2007:68) ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das mindestens zwei unterschiedliche Energiewandler und zwei unterschiedliche Energiespeicher hat. Energiewandler sind zum Beispiel Elektro-, Benzin- oder Dieselmotoren. Die Kombination eines Elektromotors mit zum Beispiel einem Benzinmotor wird heute bevorzugt. Energiespeicher sind bei Hybridfahrzeugen Akkumulatoren und Kraftstofftanks. Biermann/Bady (1998) betonen, dass eine einfache Kombination eines Elektromotors mit einem Verbrennungsmotor nicht ausreicht, sondern dass je nach Fahrweise gezielt die Vorteile beider Antriebsarten genutzt werden, um so CO2-Emissionen zu senken und Kraftstoff zu sparen.

Bedingt durch ihre Funktionsweise eignen sich hybridbetriebene Fahrzeuge eher für den Stadtverkehr. Sie können gegenüber konventionellen Fahrzeugen ca. 25 % an Kraftstoff einsparen (abhängig von der Fahrweise und der Herstellerangabe). Besonders im zähen Stadtverkehr mit häufigen Halt- und Anfahrvorgängen oder im Stau ist der Wirkungsgrad eines herkömmlichen Motors schlecht. Der Hybridantrieb gleicht in solchen Situationen dessen Nachteile aus. Zum Beispiel ist der Internetseite www.hybridsynergydrive.com zu entnehmen, dass sich im Stillstand an einer Ampel der Verbrennungsmotor und der Elektromotor ausschalten, um so einen Energieverlust im Leerlauf zu vermeiden.

Generell übernimmt der Elektromotor bei niedrigeren Geschwindigkeiten und der Verbrennungsmotor bei höheren Geschwindigkeiten den Antrieb. Bei niedrigeren Geschwindigkeiten hat der Verbrennungsmotor keinen optimalen Wirkungsgrad, da sozusagen viel mehr Energie investiert wird als schließlich als Leistung rauskommt. Umgekehrt verhält es sich mit dem Elektromotor, der weniger effizient bei schnelleren Geschwindigkeiten ist. Ein Vorteil ist, dass sich, je nach Art des Hybrids, der Akkumulator während des Fahrens selbst aufladen kann und so keine externe Stromquelle für den Betrieb des Elektromotors von Nöten ist.

Aber auch beim Hybridfahrzeug besteht gemäß Biermann (2007:67) noch Verbesserungsbedarf. Als Hindernis für eine breite Akzeptanz erweist sich demnach der Kaufpreis, der durch die komplexere Technik und unterschiedlichen Komponenten höher als bei herkömmlichen Fahrzeugen ausfällt.

2.2) Hybridtechnologie in der französischen und deutschen Automobilindustrie

Die Verkaufszahlen von Hybridfahrzeugen sind noch lange nicht mit denen konventioneller Fahrzeuge zu vergleichen. Schyr/Christ (2006:2) sehen bis 2015 einen weltweiten Marktanteil bis zu 10 % und bis 2020 bis zu 18 % voraus. Europäische Hersteller sind später als andere Hersteller in den Hybridmarkt eingestiegen und müssen angesichts der Erfolge japanischer Hersteller nun rasch aufholen.

In Frankreich kündigt der PSA-Konzern (Peugeot und Citroën) auf seiner Seite www.psa-peugeot-citroen.com/fr an, dass er den dieselbetriebenen Peugeot 307 mit parallelem Hybridantrieb bis 2010 auf den Markt bringen will. Dasselbe Ziel gilt auch für den dieselbetriebenen Citroën C4 Hybrid HDi, der ebenso einen parallelen Hybridantrieb vorweisen wird. Renault produzierte, der französischen Organisation für Elektrofahrzeuge AVEM (22.08.2008) zufolge, bereits in der Vergangenheit das Nutzfahrzeug Renault Kangoo Elect'road mit seriellem Hybridantrieb, stellte allerdings wenig später dessen Produktion wieder ein. Seit Oktober 2008 lässt dieser Hersteller in der französischen Stadt Lyon dieselbetriebene Müllfahrzeuge mit parallelem Hybridantrieb testen. Wenn diese Tests positiv verlaufen, wird Renault ab Ende 2009 mit der Produktion dieser Müllfahrzeuge beginnen und wieder in den Hybridmarkt einsteigen. Die französische Automobilindustrie tendiert eher zu Dieselmotoren bei Hybridfahrzeugen. Der PSA-Konzern begründet in seiner Broschüre HybrideHdi (2008:7) diese Wahl mit einem besseren Wirkungsgrad und einer stärkeren Reduzierung von CO2-Emissionen im Vergleich zu benzinbetriebenen Hybridfahrzeugen. In Frankreich liegt der Dieselanteil bei Personenwagen bei ca. 70 %. Um der Problematik der gesundheitsschädlichen Dieselrußpartikel zu begegnen, werden dieselbetriebene Hybridfahrzeuge zusätzlich mit einem Rußpartikelfilter ausgestattet.

In Deutschland kooperieren laut www.bmw.de die Hersteller BMW und Mercedes mit dem US-amerikanischen Hersteller General Motors, um den Two-Mode-Hybrid zu entwickeln und zur Serienreife zu bringen. BMW stellte 2007 auf der Automobilausstellung IAA sein Konzeptauto X6 ActiveHybrid der Öffentlichkeit vor, das ein solcher Two-mode-Hybrid ist.

Der Hersteller Mercedes gibt auf seiner Homepage www.mercedes-benz.de bekannt, dass er mit diesem neuen Hybridantrieb ab 2009 sein benzinbetriebenes Modell ML 450 BlueHybrid in Serie ausstatten will. Im selben Jahr soll ebenso der benzinbetriebene S 400 BlueHybrid auf den Markt kommen. Aber auch dieselbetriebene Hybridfahrzeuge wie der C 300 BlueHybrid sollen ab 2012 angeboten werden. Das Manager-Magazin (2007) berichtet auf seiner Seite www.manager-magazin.de, dass Audi-Chef Martin Winterkorn auf der IAA 2007 eine künftige Allianz zwischen Porsche, Audi und VW ankündigte, mit dem Ziel hybridbetriebene Fahrzeuge zu entwickeln. Porsche bringt nach Informationen seiner Homepage www.porsche.com bis ca. 2010 den Porsche Cayenne mit einem sogenannten Parallel-Full-Hybrid heraus. Aber auch Audi und VW wollen separat eigene Modelle auf den Markt bringen.

Es wird deutlich, dass anhand der Schulterschlüsse der Hersteller untereinander verstärkt zusammengearbeitet (aber getrennt vermarktet) wird. Allerdings lässt sich keine Kooperation eines französischen mit einem deutschen Hersteller feststellen. Tatsache ist aber, dass die jeweiligen deutschen und französischen Hersteller versuchen werden, ihre Hybridfahrzeuge in den jeweilig fremden Märkten abzusetzen. Der PSA-Konzern beschreibt in seinem Internetauftritt www.psa-peugeot-citroen.com/fr Deutschland als den wichtigsten Automobilmarkt in Europa. Daher gilt er als attraktiver Absatzmarkt, obwohl der deutsche Dieselanteil bei Pkws momentan nur ca. 47 % beträgt. Aber auch deutsche Hersteller wollen in Frankreich, dem zweitgrößten europäischen Automobilmarkt, ihre Modelle verkaufen.

Generell lässt sich ein Mentalitätsunterscheid erkennen. Die Franzosen spezialisieren sich auf kompakte und sparsame Kleinwagen, während die deutschen Hersteller schnelle Autos mit Fahrspaß bevorzugen, der auch im Bereich der Hybridtechnologie nicht verloren gehen soll.

2.3) Komponenten des Hybridfahrzeugs

Im Folgenden sollen zunächst die wesentlichen Komponenten eines Hybridfahrzeuges vorgestellt werden, bevor auf dessen unterschiedliche Strukturvarianten eingegangen wird, denn man unterscheidet zwischen dem Aufbau des Antriebsstranges und der variierenden elektrischen Leistung. In einem Hybrid sind im Vergleich zu einem herkömmlichen Fahrzeug zusätzliche oder veränderte Komponenten integriert, um je nach Erfordernissen der Fahrsituation zwischen den Betriebsmodi verbrennungsmotorisch, elektrisch oder Hybridbetrieb (Elektromotor und Verbrennungsmotor treiben das Auto gemeinsam an) zu wechseln. Wesentliche Komponenten eines Hybridfahrzeuges sind der Elektromotor, der Generator, der Verbrennungsmotor, der Akkumulator, das Energiemanagement, das Bremssystem und das Getriebe.

2.3.1) Elektromotor / Generator / Starter-Generator

Nach Biermann/Bady (1998) ermöglicht der Elektromotor einen geräuscharmen und emissionsfreien Antrieb, denn er wandelt elektrische in mechanische Energie für den Antrieb der Räder um. Die benötigte Energie bekommt er entweder von der Batterie oder vom Verbrennungsmotor. Je nach Hybridart werden unterschiedliche Arten von Elektromotoren eingesetzt, die aber im Rahmen dieser Arbeit nicht weiter erläutert werden sollen. Abhängig von der Strukturvariante des Hybridfahrzeuges sind Elektromotoren in unterschiedlichen Positionen angeordnet. Aufgrund ihres Wirkungsgrads werden diese Motoren hauptsächlich bei Geschwindigkeiten bis zu ca. 50 km/h eingesetzt, wobei diese Angabe je nach Hybridart und Hersteller variiert.

Ein Generator kann ebenso, je nach Hybridart, im Antriebsstrang integriert werden. Er ist mit einem Elektromotor vergleichbar, wandelt aber dem entgegengesetzt mechanische Energie in elektrische Energie um.

Da nicht jedes Hybridfahrzeug über zwei elektrische Maschinen verfügt, gibt es noch den Starter-Generator (SG). Kok/Ploumen/Spijker/Karden (2007:89f) beschreiben ihn als eine elektrische Maschine, die die Funktionen des Elektromotors und des Generators in sich vereint und auch die Stopp-Start-Funktion ausführen kann (siehe hierzu auch Punkt 2.5.1 und 2.6). Der Automobilzulieferer Continental (2003) produziert einen solchen Starter-Generator und beschreibt auf www.conti-online.com den Unterschied zu herkömmlichen Fahrzeugen mit Stopp-Start-Funktion damit, dass anstelle eines konventionellen Anlassers ein leistungsfähigerer Starter-Generator eingesetzt wird, der als Anlasser (Starter) sowie als Lichtmaschine (Generator) zugleich dient.

2.3.2) Verbrennungsmotor

Biermann /Bady (1998) betonen, dass sich besonders moderne Otto- sowie Dieselmotoren mit Direkteinspritzung und Turboaufladung für einen Hybrid eignen. Der Verbrennungsmotor treibt das Auto bei höheren Geschwindigkeiten an, zum Beispiel bei Autobahnfahrten oder auch wenn der Akkumulator leer ist. Durch die Kombination mit einem Elektromotor kann der Verbrennungsmotor phlegmatisiert werden, man verringert also die Leistungsanforderung an den Verbrennungsmotor. So ist eine Verkleinerung dieses Motors möglich, was als Downsizing bezeichnet wird. Aumüller (2006:11) fügt hinzu, dass durch die Verkleinerung des Verbrennungsmotors häufiger mit einem optimaleren Wirkungsgrad und weniger Kraftstoff gefahren werden kann.

2.3.3) Akkumulatoren

Köhler (2007:34f) hebt hervor, dass der Akkumulator als Energiespeicher eine zentrale Rolle spielt. Er wird auch als Batterie bezeichnet, wobei hier eine wiederaufladbare Batterie gemeint ist. Ein Akkumulator muss eine lange Lebensdauer vorweisen, da er das teuerste Bauteil in einem Hybridfahrzeug ist. Zehn Jahre oder eine Fahrstrecke von 200.000 km sollte er halten. Weiterhin muss er einen hohen Wirkungsgrad, eine hohe Leistung sowie eine schnelle Ladefähigkeit besitzen. Der Akkumulator kann sich zum Beispiel mittels der Bremsenergierückgewinnung (Rekuperation) oder mittels der Lastpunktanhebung wieder aufladen. Köhler (36ff) gibt unterschiedliche Akkumulatoren an, die in Hybridfahrzeugen verwendet werden können.

Zunächst nennt er den Bleiakkumulator, dem er allerdings eine begrenzte Lebensdauer zuschreibt. Kok/Ploumen/Spijker/Karden (2007:96f) fügen hinzu, dass er alle drei bis fünf Jahre ausgewechselt werden muss, aber trotzdem aufgrund seines Kostenvorteils für Hybridfahrzeuge interessant ist.

Köhler nennt des Weiteren den Nickel-Cadmium-Akkumulator, der eine längere Lebensdauer als der Bleiakkumulator vorweist und deswegen auch höhere Herstellungskosten mit sich bringt. Allerdings stellt dieser Akkumulator wegen der Giftigkeit des Cadmiums auch eine Umweltbelastung dar.

Der Nickel-Metallhydrid-Akkumulator ist eine Weiterentwicklung des Nickel-Cadmium-Akkumulators und hat den Vorteil einer langen Lebensdauer. Auch er ist teurer als der Bleiakkumulator. Kok/Ploumen/Spijker/Karden ergänzen (96), dass er aufgrund seiner doppelt so hohen Energiedichte im Vergleich zum Bleiakkumulator für den Einbau in Hybridfahrzeugen des Typs Voll-Hybrid interessant ist, da sie über eine längere Reichweite rein elektrisch betrieben werden und daher einen Akkumulator mit hoher Energiedichte benötigen.

Der Natrium-Nickelchlorid-Akkumulator hat gemäß Köhler eine noch höhere Energiedichte als die vorigen Akkumulatoren und eine lange Lebensdauer. Nachteilig ist, dass er nur bei sehr hohen Fahrleistungen geeignet ist, da er ab geringen täglichen Fahrleistungen unter 40 km nicht seinen vollen Energiewirkungsgrad entfalten kann.

Der Lithium-Ionen-Akkumulator ist die neueste Entwicklung und übertrifft nach Kok/Ploumen/Spijker/Karden (96) den Nickel-Metallhydrid-Akkumulator bezüglich seiner Energiedichte. Obwohl noch Entwicklungsbedarf hinsichtlich Kosten und Lebensdauer besteht, gilt er als Alternative zum Nickel-Metallhydrid-Akkumulator für den Einbau in Vollhybridfahrzeuge. Eine Lebensdauer von 10 Jahren erscheint momentan als unmöglich.

Am Rande sollen auch Doppelschichtkondensatoren erwähnt werden. Sie sind keine Akkumulatoren, sondern Kondensatoren und haben eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Sie weisen Leistungsdichten zwischen 1000 und 10.000 W/kg auf, was bedeutet, dass sie sich schneller als Akkumulatoren auf- und entladen können. Allerdings habe sie eine geringere Energiedichte als diese. Daher eignen sich Doppelschichtkondensatoren (oder auch Supercaps) als Ergänzung zu Bleiakkumulatoren, um zum Beispiel die Bremsenergierückgewinnung zu verstärken.

2.3.4) Energiemanagement

Wandt (2007:108f) erklärt, dass das Energiemanagement die Interaktion zwischen mechanischen und elektrischen Komponenten steuert. Es ist zum einen für den Wechsel zwischen den Betriebsmodi zuständig und zum anderen für ein optimales Verhalten bezüglich des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen. Ein Energiemanagement besteht aus 32-bit-Rechnern und unterschiedlichen Datenbus-Netzwerken. Die Rechner berechnen die Steuergrößen und sind sozusagen das Gehirn des Hybrids. Sie erfassen zum Beispiel den Ladezustand der Batterie, die Geschwindigkeit, den Leistungsbedarf des Fahrzeuges oder die Bremsdaten, um den erforderlichen Betriebsmodus einzuleiten. Datenbusse werden als das „Nervensystem des Hybridantriebes“ (108) bezeichnet und dienen der elektronischen Kommunikation. Nach Engel (2002:51ff) bieten Datenbusse gegenüber normalen Verkabelungen Vorteile, denn durch ihre Funktion verringern sie den Verkabelungsaufwand in einem Fahrzeug, der aufgrund der zunehmenden Bordelektronik angestiegen ist. Ein Fahrzeug ohne Datenbusse kann eine Verkabelung bis zu 2 km und ein Gewicht bis zu 100 kg haben. Datenbusse koppeln die Steuergeräte miteinander. Die Steuergeräte teilen sich also eine gemeinsame Datenautobahn, anhand derer sie kommunizieren und Daten austauschen können. Aufwendige Verkabelungen von einem Steuergerät zum anderen sind nicht mehr notwendig und sparen Kosten und Gewicht. Wandt (2007:108f) erklärt, dass Datenbusnetzwerke in Hybridfahrzeugen zum einen aus dem Datenbus CAN (Controller Area Network) bestehen, welcher die elektronische Kommunikation für den gesamten Hybrid, für das Bremssystem sowie für Fahrdynamikregelungen übernimmt, also zum Beispiel auch für die Bremsenergierückgewinnung. Die Informationen werden in Echtzeit verarbeitet. Der Datenbus BEAN (Body Electronics Area Network) regelt die Komfort- und Karosserieelektronik, also Beleuchtung, Fensterheber, Klimaanlage etc. Diese Verbraucher können bei Stillstand des Fahrzeuges die Batterie belasten, deren Ladezustand vom Energiemanagement beobachtet wird.

2.3.5) Regeneratives Bremssystem

Ein geeignetes Bremssystem für ein Hybridfahrzeug setzt sich in der Regel aus einem Brake- by-wire-System zusammen und kooperiert mit dem Energiemanagement. Ein Brake-by-wire-System kann zum Beispiel eine elektro-hydraulische Bremse sein. So eine elektro-hydraulische Bremse hat verschiedene Aufgaben. Soga/Obuchi/Sakai/Niwa (2005:3ff) beschreiben, dass sie zum einen die Fahrbedingungen (zum Beispiel Schubbetrieb) sowie den Druck auf das Bremspedal erkennt und diese Informationen in elektrische Signale umwandelt. Schließlich werden diese ausgewertet und, abhängig von Fahrgeschwindigkeit und erwünschter Stärke der Bremsverzögerung, zwischen Hydraulikdruck an den Bremsbelägen oder regenerativem Bremsen aufgeteilt. Der Autozulieferer Continental (2002) erläutert auf www.conti-online.com, dass bei Teilbremsungen hauptsächlich regenerativ gebremst und bei starken Bremsungen oder Vollbremsungen eher das hydraulische System mit Bremsbelägen benutzt wird. Des Weiteren bremst man beim regenerativen Bremsen nicht mit den Bremsbelägen an den Reifen, sondern mit dem Generator als eine Art Motorbremse. Um das zu erreichen, wird bei Betätigung des Bremspedals die Ladespannung des Generators durch das Energiemanagement erhöht und die Widerstandskraft der Elektrizitätserzeugung genutzt. Gerade im Stop-and-go-Verkehr erweist sich diese Art zu verzögern als sinnvoll, da der Generator die entstandene kinetische Bremsenergie in elektrische umwandelt. Damit wird schließlich die Batterie aufgeladen. Es wird also Energie zurückgewonnen (Rekuperation), die sonst bei herkömmlichen hydraulischen Bremsen in Form von Reibungswärme durch das alleinige Benutzen der Bremsbeläge verloren ginge. Während des regenerativen Bremsens werden die Bremsbeläge zur Sicherheit an die Reifen angelegt, denn wenn das Bremsmoment des regenerativen Bremsens nicht ausreichen sollte, agieren die Bremsbeläge zusätzlich, um zum Beispiel im Notfall mit einer ABS-Funktion sofort unterstützen zu können. Das eingangs beschriebene Brake-by-wire-System ist eine Voraussetzung für das Funktionieren des regenerativen Bremsens, das nur durch eine Trennung vom elektrisch ermitteltem Fahrerwunsch und hydraulischer Ausführung des Bremsens sowie die kooperative Steuerung mit dem Energiemanagement realisiert werden kann.

2.3.6) Getriebe

Da ein Fahrer mit einer manuellen Schaltung für ein Hybridfahrzeug überfordert wäre, sind diese in der Regel mit Automatikgetrieben ausgestattet, um einen reibungslosen Wechsel der Betriebsmodi zu gewährleisten. Hybridfahrzeuge enthalten nach Biermann/Bady (1998) ein oder mehrere Getriebe.

Das mechanische stufenlose Automatikgetriebe cvt (continously variable transmission) kann für serielle, parallele oder manche Mischhybride verwendet werden. Naunheimer/Bertsche/Lechner (2007:187) erklären vorab, dass durch die begrenzte Anzahl von Schaltstufen bei herkömmlichen Getrieben die Leistung des Verbrennungsmotors nicht vollständig genutzt werden kann. Als Stufe wird ein Zahnradpaar eines Getriebes bezeichnet oder auch der Leistungsfluss von einem Zahnrad auf ein anderes.

Mit einer stufenlosen variablen Getriebeübersetzung wie beim cvt kann man das Fahrzeug im verbrauchs- und fahroptimalen Betriebspunkt fahren. Stufenlos (158) bedeutet, dass das Getriebe kontinuierlich variable Stufen zulässt. Es passt sich der Geschwindigkeit an, ohne dass ein „Ruck“ mit Zugkraftunterbrechung während der Fahrt erfolgt. Ein cvt (188) besteht aus zwei Kegelscheiben und einer Kette, die diese Scheiben umschlingt. Die Leistung wird über diese Kette übertragen, die auf den Kegelscheiben auf variablen Durchmessern entlang läuft. So wird eine stufenlose Übersetzung ermöglicht.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Naumann (1961:276)

Das Planetengetriebe bietet sich nach Biermann/Bady (1998) bei einem leistungsverzweigten Hybrid an. Naunheimer/Bertsche/Lechner (2007:186) erläutern, dass es sich bei einem Planetengetriebe um ein leistungsverzweigtes Stufenlosgetriebe handelt und dieses Getriebe der Verteilung der vom Verbrennungsmotor gelieferten Antriebskraft dient.

Das bedeutet, dass ein Teil der Antriebskraft direkt an die Antriebsräder geleitet wird und der andere Teil an den Generator. Der Verbrennungsmotor ist mit dem Planetenradträger des Planetengetriebes verbunden und teilt an diesem Punkt seine Leistung auf. Die Leistung geht dann mittels des Hohlrades als direkte mechanische Antriebskraft an die Räder und über das Sonnenrad an den Generator. Von dort wird sie entweder in den Akkumulator zur Energiespeicherung oder in den Elektromotor für den Fahrzeugantrieb geleitet.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: www.hybridsynergydrive.com

Das eben beschriebene Planetengetriebe kann gemäß Wandt (2007:84) mit der Kopplung an Elektromotoren elektrisch ein cvt-Verhalten simulieren. Durch die Kombination von Elektromotoren und Planetengetrieb(en) entsteht ein elektrisches cvt, das mit dem vorigen cvt vergleichbar ist, nur dass es nicht mechanisch funktioniert, sondern eben elektrisch. Von manchen Herstellern wie General Motors wird es auch evt (electric continuously variable transmission) oder ecvt genannt.

2.4) Strukturvarianten bei Hybridfahrzeugen

Wie vorhin erwähnt, gibt es unterschiedliche Arten von Hybridfahrzeugen. Sie unterscheiden sich durch den variierenden Aufbau des Antriebsstranges, also der Anordnung der einzelnen Komponenten. Durch stets neue Entwicklungen und Kombinationen in diesem Bereich kann es allerdings sein, dass manchmal die Grenzen zwischen den hier vorgestellten Hybridfahrzeugen verschwimmen und Mischformen entstehen. In dieser Arbeit kann daher nur eine Bestandsaufnahme der heute gängigsten Technologien dargestellt werden. Biermann (2007:70) bezeichnet den autarken Hybrid als Hybridfahrzeug, dessen Batterie sich selbst durch den Verbrennungsmotor, durch Lastpunktanhebung oder durch Rekuperation auflädt. Ein Plug-in-Hybrid hingegen wird zusätzlich nach dem Betrieb an der Steckdose wieder aufgeladen. Dadurch kann er länger rein elektrisch fahren Zunächst unterscheidet man zwischen drei Strukturvarianten: paralleler Hybrid, serieller Hybrid, Mischhybrid und dann zwischen ihren jeweiligen weiteren Unterarten.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abbildung 3: Biermann (2007:67)

2.4.1) Paralleler Hybrid

Nach Biermann (2007:68f) können beim parallelen Hybrid der Verbrennungsmotor und der Elektromotor das Fahrzeug separat oder auch zusammen antreiben. Er kann also in den Betriebsmodi elektrisch, verbrennungsmotorisch oder im Hybridbetrieb gefahren werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Biermann (2007:68)

Verbrennungsmotor sowie Elektromotor sind mechanisch mit der Antriebsachse verbunden und können aufgrund der Leistungsaddition kleiner dimensioniert werden. Bei einem parallelen Hybrid ist zwischen Drehzahladdition, Momentenaddition und Zugkraftaddition zu unterscheiden. Die Drehzahlen des Verbrennungsmotors und des Elektromotors werden durch ein Planetengetriebe zusammengeführt. Die Zugkraftaddition wird dadurch realisiert, dass der Elektromotor und der Verbrennungsmotor auf unterschiedliche Antriebsachsen wirken, zum Beispiel der Elektromotor auf die Vorderachse und der Verbrennungsmotor auf die Hinterachse (Zwei-Achsen-Hybrid). Die Momentenaddition wird mit Hilfe eines Stirnradgetriebes erreicht.

Wenn von einer Momentenaddition und von einer anderen Anordnung der Energiewandler ausgegangen wird, gliedert sich der parallele Hybrid in den Einwellen- oder Zweiwellenhybrid auf. Bei einem Einwellenhybrid wirken Elektromotor und Verbrennungsmotor auf dieselbe Getriebeeingangswelle. Beim Zweiwellenhybrid hingegen sind beide Antriebe auf unterschiedlichen Getriebewellen (nämlich auf die Getriebeein- bzw. Getriebeausgangswelle) angeordnet.

In dieser Abbildung der Internetseite www.hybridsynergydrive.com ist der Fluss der Systemenergie eines Parallelhybrids dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: www.hybridsynergydrive.com

Hier ist die Aufgabenverteilung der Komponenten zu sehen. Die Energiewandler treiben die Räder an (rote Pfeile). Der Elektromotor kann zusätzlich in der Funktion des Generators die Batterie aufladen (grüne Pfeile). Solange das Auto mit dem Elektromotor fährt, kann er allerdings nicht als Generator funktionieren und daher nicht die Batterie aufladen. Beim Bremsen oder Schubbetrieb arbeitet der Elektromotor jedoch generatorisch und leitet die gewonnene Energie in die Batterie weiter.

Hier sind weitere Beispiele einer parallelen Antriebstruktur zu sehen, die aber nur der Vollständigkeit halber erwähnt werden. Nach Stiegeler (2008:7) hat die in der Abbildung dargestellte Kupplung bei parallelen Hybridfahrzeugen die Funktion, die beiden Motoren zu trennen oder zu verbinden. Bei geschlossener Kupplung fährt das Fahrzeug im Hybridbetrieb.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Stiegeler (2008:7)

2.4.2) Serieller Hybrid

Nach Biermann (2007:68) versorgt der Verbrennungsmotor den Elektromotor, der wiederum die Räder antreibt. Hier ergeben sich die Betriebsmodi elektrisch (nur Elektromotor) und Hybridbetrieb (Verbrennungsmotor treibt Elektromotor an). Diese Strukturvariante wird heutzutage jedoch nicht für Pkws verwendet, sondern eher für Nutzfahrzeuge.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Biermann (2007:68)

Der Verbrennungsmotor ist nicht mechanisch mit den Rädern verbunden, sondern mit einem Generator gekoppelt. Daher kann bei dieser Variante nicht rein verbrennungsmotorisch gefahren werden. Die Energiewandler können aufgrund ihrer Anordnung nicht wie beim parallelen Hybrid kleiner dimensioniert werden.

In der folgenden Abbildung von der Seite www.hybridsynergydrive.com ist der Fluss der Systemenergie eines seriellen Hybrids dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 8: www.hybridsynergydrive.com

Während der Fahrt treibt der Verbrennungsmotor den Generator an (roter Pfeil), welcher die Energie direkt in den Elektromotor weiterleitet und auch die Batterie auflädt (grüne Pfeile). Der Elektromotor wandelt dann die elektrische Energie in mechanische Antriebsenergie für die Räder um.

2.4.3) Mischhybrid

Nach Biermann (2007:68) ist der Mischhybrid eine Kombination aus dem parallelen und seriellen Hybrid. Der Mischhybrid wird in kombinierte und leistungsverzweigende Hybridfahrzeuge unterteilt und stellt momentan die ausgereifteste Technik dar.

2.4.3.1) Kombinierter Hybrid

Biermann (2007:69) beschreibt weiterhin den kombinierten Hybrid, bei dem entweder der serielle oder der parallele Antrieb gewählt werden kann. Durch die Betätigung einer automatischen Kupplung können die Betriebsarten gewechselt werden (in der Abbildung durch Doppelstriche zwischen Generator und Elektromotor dargestellt).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 9: Biermann (2007:69)

Biermann (1998) fügt hinzu, dass das Schließen der Kupplung eine direkte Verbindung des Verbrennungsmotors mit den Rädern und somit auch eine parallele Betriebsart herstellt. So kann zum Beispiel ein besserer Wirkungsgrad bei der Autobahnfahrt erzielt werden. Beide elektrische Maschinen können gleichzeitig, wie beim parallelen Hybrid, zusätzlich den Antrieb unterstützen und so dessen Leistung erhöhen. Die Betriebsmodi, je nach Wahl des Antriebs, sind identisch mit denen des seriellen (elektrisch oder Hybridbetrieb) und des parallelen Hybrids (elektrisch, verbrennungsmotorisch oder Hybridbetrieb).

2.4.3.2) Leistungsverzweigter Hybrid

Biermann/Bady (1998) erklären, dass beim leistungsverzweigten Hybrid ein Teil der Leistung des Verbrennungsmotors direkt mechanisch an die Räder übertragen wird. Die restliche Leistung erreicht über ein oder mehrere Planetengetriebe, einen Generator und einen Elektromotor die Räder. Mechanische und elektrische Leistungsübertragungen sind hier gleichzeitig möglich und optimal miteinander kombinierbar. Diese Strukturvariante lässt sich in zwei weitere Unterarten gliedern: One-Mode-Hybrid und Two-Mode-Hybrid.

2.4.3.2.1) One-Mode-Hybrid

Der One-Mode-Hybrid gehört gemäß der Pressemitteilung von GM/DaimlerChrysler/BMW (2006:2) zu den herkömmlichen Systemen bei leistungsverzweigten Hybriden. One-Mode bezeichnet die Anzahl der Betriebsarten des Hybrids. Dieser Hybrid hat nur eine für niedrigere Geschwindigkeiten optimierte Betriebsart. Der One-mode-Hybrid ist durch eine einfache Leistungsverzweigung mittels eines Planetengetriebes sowie durch nicht vorhandene feste Übersetzungsverhältnisse (feste Gänge) gekennzeichnet. Der Toyota Prius, der laut Noreikat (2008:3) eine Leistungsverzweigung vorweist, besitzt ein elektrisches cvt, da im Hybrid ein Planetengetriebe mit Elektromotoren gekoppelt ist und so ein cvt-verhalten elektrisch simuliert werden kann. Systembedingt fließt der Großteil der Leistung durch den elektrischen Zweig, dessen Wirkungsgrad 20 % schlechter als der des mechanischen Zweigs ist. Dieser schlechtere Wirkungsgrad muss durch eine höhere Leistungsfähigkeit und Größe der Elektromotoren ausgeglichen werden. Wandt (2007:106) nennt als Betriebsmodi elektrisch, verbrennungsmotorisch und Hybridbetrieb.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 10: Biermann (2007:69)

In der folgenden Abbildung der Seite www.hybridsynergydrive.com ist der Fluss der Systemenergie eines One-Mode-Hybrids dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 11: www.hybridsynergydrive.com

Die Kraftweiche (Planetengetriebe) teilt die vom Verbrennungsmotor erzeugte Leistung in zwei Teile auf (rote Pfeile). Der Teil, der nicht direkt an die Räder geht, wird zur Stromerzeugung verwendet und entweder in die Elektromotoren geleitet oder zum Aufladen der Batterie benutzt (grüne Pfeile). Der Verbrennungsmotor kann also direkt über den mechanischen Pfad die Räder antreiben und indirekt über den elektrischen Pfad. Auch während die Elektromotoren die Räder antreiben, kann gleichzeitig Strom produziert und die Batterie aufgeladen werden, da ein Generator im Antrieb integriert ist. Die Batterie versorgt den Elektromotor mit Strom (grüner Pfeil).

2.4.3.2.2) Two-mode-Hybrid

GM/Daimler-Chrysler/BMW (2006:1ff) erklären, dass die Weiterentwicklung des vorigen Systems der Two-Mode-Hybrid ist, der statt einer zwei Betriebsarten hat. Eine ist wie beim One-Mode-Hybrid für niedrigere Geschwindigkeiten und eine zusätzlich für schnellere Geschwindigkeiten optimiert. Der Wechsel der Betriebsarten erfolgt automatisch. Der Hintergedanke war, dass auch bei schnelleren Geschwindigkeiten und Autobahnfahrten mit einem Hybridantrieb Kraftstoff gespart werden und eine optimale Leistungsausnutzung erfolgen soll. Der Two-Mode-Hybrid hat bessere Wirkungsgrade und einen geringeren Kraftstoffverbrauch im Vergleich zum One-Mode-Hybrid und ist daher für Fahrzeuge mit hohen Fahrleistungen geeignet. Der Anteil der Energie, der über den elektrischen oder mechanischen Pfad fließt, soll variabel und bezüglich des Wirkungsgrades effizienter sein. Truckenbrodt/Nitz/Epple (2006:7) betonen, dass dieser Hybrid die Funktionen eines leistungsverzweigenden mit denen eines kombinierten Hybrids vereint. Nach www.wipo.int hat er demzufolge in einem Fahrbereich eine einfache Leistungsverzweigung und in dem anderen eine doppelte Leistungsverzweigung. GM Europe (2006:2f) erklärt, dass in der ersten Betriebsart elektrisch, verbrennungsmotorisch oder im Hybridbetrieb gefahren werden kann. Des Weiteren gibt es bei der zweiten Betriebsart die Betriebsmodi verbrennungsmotorisch oder Hybridbetrieb.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 12: www.heise.de

Dieses System unterscheidet sich laut www.patent-de.com vom One-Mode-Hybrid durch die Verwendung eines elektrischen cvt, das drei Planetengetriebe statt einem umfasst. Durch diese drei Planetengetriebe werden eine einfache und eine doppelte Leistungsverzweigung ermöglicht. Stan (2008:316f) fügt hinzu, dass Kupplungen den Energiefluss lenken.

Wenn die erste Kupplung geschlossen und die zweite Kupplung geöffnet ist, arbeitet der Two-Mode-Hybrid im einfachen leistungsverzweigten EVT-Modus. Er fährt im doppelt leistungsverzweigten EVT-Modus, wenn die erste Kupplung geöffnet und die zweite geschlossen ist. Zusätzlich sind noch vier feste Gänge mit festen Übersetzungsverhältnissen eingebaut, die manuell vom Fahrer geschaltet werden können und einen parallelen Hybridbetrieb erlauben. Nach Stan (319) überlagern die vier festen Gänge die zwei Betriebsarten, so dass sich letztendlich folgende sechs Betriebsarten ergeben:

- Leistungsverzweigter EVT-Modus mit einfacher Leistungsverzweigung (erste Betriebsart für langsamere Geschwindigkeiten) für den Betrieb vom Motorstart bis zum zweiten festen Gang.
- Kombinierter EVT-Modus mit doppelter Leistungsverzweigung (zweite Betriebsart für schnellere Geschwindigkeiten) für den Betrieb ab dem zweiten festen Gang.

- 1. Gang mit festem Übersetzungsverhältnis. Beide Elektromotoren stellen entweder Leistung für den Verbrennungsmotor zur Verfügung oder nehmen Energie durch Rekuperation, Verzögern und Fahren im Schubbetrieb auf und speichern sie in der Batterie.
- 2. Gang mit festem Übersetzungsverhältnis. Ein Elektromotor steht für Beschleunigungs- und Bremsvorgänge bereit.
- 3. Gang mit festem Übersetzungsverhältnis. Beide Elektromotoren stehen für
Beschleunigungs- und Bremsvorgänge bereit
- 4. Gang mit festem Übersetzungsverhältnis. Ein Elektromotor steht für Beschleunigungs- und Bremsvorgänge bereit.

Kirchner (2007:585) beschreibt, dass die sechs Betriebsarten die Leistungsübertragung durch den weniger effizienten elektrischen Zweig reduzieren und so den Wirkungsgrad gegenüber dem One-Mode-Hybrid verbessern. Daher können hier kleinere und leichtere Elektromotoren eingesetzt werden.

2.5) Betriebsmodi

Je nach Strukturvariante ergeben sich, zusätzlich zu den genannten Betriebsmodi elektrisch, verbrennungsmotorisch oder Hybridbetrieb, noch weitere Funktionen. Die Komponenten werden je nach Anforderung unterschiedlich beansprucht und so eingesetzt, dass stets optimale Wirkungsgrade gewährleistet sind.

2.5.1) Stopp & Start

Die Stopp-Start-Funktion findet nach www.wipo.int beim Stillstand und Anfahren des Hybridfahrzeuges ihre Anwendung. Gemäß www.hybridsynergydrive.com werden Verbrennungsmotor, Elektromotor und, wenn vorhanden, der Generator während eines Stillstandes ausgeschaltet, um so Energieverluste im Leerlauf zu vermeiden. Das im Fahrzeug integrierte Energiemanagement steuert die Abschaltung und Aktivierung der Antriebe. Abhängig von der Hybridart wird entweder elektrisch oder verbrennungsmotorisch wieder angefahren. Hybridfahrzeuge mit schwächeren Elektromotoren fahren nur mit dem Verbrennungsmotor an. Vollhybride mit stärkerer elektrischer Leistung können rein elektrisch anfahren. Nur wenn der Ladezustand der Batterie zu niedrig ist, wird bei Vollhybriden der Verbrennungsmotor als alleiniger Antrieb genutzt, dabei wird auch die Batterie wieder aufgeladen. Siehe hierzu Punkt 2.6 über die verschiedenen Hybridisierungsstufen.

Stiegler (2008:38) ergänzt, dass durch den stärkeren Elektromotor bei Hybridfahrzeugen ein Starten des Verbrennungsmotors in 0,3 Sekunden möglich ist.

2.5.2) Rekuperation

Gemäß www.hybridsynergydrive.com bedeutet Rekuperation die Rückgewinnung von Energie, die sonst beim Bremsen in Form von Reibungswärme verloren ginge. Bei Betätigung des Bremspedals (Fußbremse) agieren das Brake-by-wire-System und der Generator derart miteinander, dass die kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische umgewandelt werden kann. Anschließend fließt sie in die Batterie zur Speicherung. Aber auch beim Schubbetrieb (Motorbremse, zum Beispiel beim Bergabfahren oder wenn der Fuß vom Gaspedal genommen wird) kann nach www.honda.de Energie zurückgewonnen werden, da auch dann der Generator kinetische in elektrische Energie umwandelt (siehe auch Punkt 2.3.5).

2.5.3) Lastpunktanhebung

Nach www.volkswagen.de hat ein Verbrennungsmotor seine günstigsten Wirkungsgrade nur bei hohen Geschwindigkeiten. Wenn aber mit mittleren Geschwindigkeiten gefahren wird, wird er nicht voll ausgelastet und befindet sich daher in einem ineffizienten Teillastbetrieb. Eine Lastpunktanhebung kann bei mittleren Geschwindigkeiten durch den Betrieb des Elektromotors als Generator erreicht werden. Durch den Betrieb des Generators und die damit einhergehende Zusatzbelastung des Verbrennungsmotors wird dessen Lastpunkt und Wirkungsgrad angehoben. Kleimaier (2003:82f) beschreibt, dass sich so die Leistung des Motors maximiert und die dadurch entstehende überschüssige Energie in der Batterie gespeichert wird. Bei hohen Ladezuständen der Batterie sollte die Lastpunktanhebung allerdings vermieden werden. Bei Geschwindigkeiten über 70 km/h findet sie nicht mehr statt.

2.5.4) Boost-Betrieb

Bei starken Steigungen oder Überholmanövern ist laut www.hybridsynergydrive.com maximale Beschleunigung erforderlich. Die Batterie leitet hierfür die zusätzlich benötigte Energie in den Elektroantrieb. Sánchez-Arjona Voser (2007:6) beschreibt das Boosten dementsprechend als eine Drehmomentunterstützung des Verbrennungsmotors, wenn dieser bereits im Vollastbetrieb, also bei höchster Geschwindigkeit oder Belastung, fährt.

2.4.5) Segeln

Laut www.volkswagenag.com bedeutet Segeln das Abschalten des Verbrennungsmotors, wenn sich das Fahrzeug im Schubbetrieb (der Fuß geht zum Beispiel bei einer Bergabfahrt vom Gas) befindet. Steiger (2006:17) konkretisiert, dass es sich hierbei um ein automatisches Start-Stopp während des Fahrens handelt. Es besteht also ein Unterschied zu Punkt 2.4.3, unter dem Start-Stopp während eines Stillstandes oder Anfahrens zum Beispiel an einer Ampel erläutert wird. Mit anderen Worten ist Segeln ein antriebsloses Fahren, während dessen die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist.

2.5.6) Elektrisches Fahren

Gemäß www.hybridsynergydrive.com versorgt bei niedrigen bis mittleren Geschwindigkeiten die in der Batterie gespeicherte Energie die Elektromotoren, um das Fahrzeug rein elektrisch anzutreiben. Ist der Ladezustand der Batterie zu niedrig für diese Funktion, übernimmt automatisch der Verbrennungsmotor den Antrieb.

2.5.7) Verbrennungsmotorischer Betrieb

Alleine der Verbrennungsmotor treibt das Fahrzeug an. Biermann (2007:70) beschreibt, dass er zugunsten eines besseren Wirkungsgrades während hoher Geschwindigkeiten in Betrieb ist

2.5.8) Hybridbetrieb

Der Hybridbetrieb ist gemäß www.hybridsynergydrive.com das Zusammenspiel von Verbrennungsmotor und Elektromotor bei Geschwindigkeiten mit effizienter Leistung des Verbrennungsmotors. Auf www.honda.de wird verdeutlicht, dass der Verbrennungsmotor sich während des Hybridbetriebs im mittleren Drehzahlbereich und somit auch im Teillastbetrieb befindet. Sánchez-Arjona Voser (2007:23) beschreibt dies als eine Lastpunktabsenkung, wenn der Verbrennungsmotor durch den Elektromotor entlastet wird. Es besteht ein Unterschied zum Boosten, bei dem der Verbrennungsmotor im Volllastbetrieb und nicht im Teillastbetrieb gefahren wird.

2.6) Hybridisierungsstufen

Unter Punkt 2.3 wurden Hybridfahrzeuge nach ihrer Strukturvariante klassifiziert. Eine andere Einteilung erfolgt unter Berücksichtigung der elektrischen Leistung. Nach www.patent-de.com lassen sich Hybride generell in drei verschiedene Kategorien einteilen: Mikro-Hybrid, Mild-Hybrid und Voll-Hybrid.

- Beim Mikro-Hybrid treibt der Elektromotor das Fahrzeug nicht an. Er dient lediglich als Starter-Generator mit Stopp-Start-Funktion, der durch einen Riemen mit der Kurbelwelle verbunden ist. Um als Mikro-Hybrid klassifiziert zu werden, gibt der Automobilzulieferer ZF eine Leistung der Elektromaschine um 14 bis 42 Volt an und erwähnt die Möglichkeit einer Rekuperation in begrenztem Umfang mit Hilfe eines entsprechenden Energiespeichers. Per Definition ist der Mikro-Hybrid ein Hybrid, da er zwei Energiewandler, also Verbrennungsmotor und Starter-Generator, und zwei Energiespeicher, also Tank und Batterie, hat. Aufgrund seiner geringen elektrischen Leistung wird er allerdings von manchen nicht als Hybrid betrachtet.
- Der Mild-Hybrid kann laut www.patent-de.com zusätzlich zu den genannten Funktionen als Starter-Generator den Antrieb des Fahrzeuges elektrisch unterstützen. Der Starter-Generator ist hierbei fest mit der Kurbelwelle verbunden. Ein rein elektrisches Fahren ist allerdings nicht möglich. Der Elektromotor wird zumeist zwischen Getriebe und Verbrennungsmotor integriert, sodass die Antriebsarten parallel betrieben werden. Weiterhin gibt es die Boost-Funktion und die Rekuperation.
- Janouch (2008:1) geht auf den Medium-Hybrid als eine Variante des Mild-Hybrids ein, bei dem die elektrische Komponente stärker ausgelegt ist. Allerdings wird diese Unterscheidung nicht von allen Herstellern gemacht.
- Der Voll-Hybrid hat die stärkste elektrische Leistung. Zusätzlich zu den erwähnten Funktionen ist er in der Lage, das Fahrzeug rein elektrisch anzutreiben.

Im Folgenden sind die verschiedenen Hybridisierungsstufen in einer Tabelle dargestellt: (HEV = Hybrid Electric Vehicule)

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 13: Wöhl-Bruhn (2005:8)

Naunheimer/Bertsche/Lechner (2007:93) konkretisieren, dass Mikro- und Mild-Hybride generell mit parallelen Hybriden verwirklicht werden. Vollhybride kann man hingegen mit seriellen, parallelen, leistungsverzweigenden oder kombinierten Hybridfahrzeugen realisieren.

2.7.) Modellbeispiele

Guttenberg (2004:11) nennt verschiedene Strukturvarianten, die sich in mehreren Modellen wieder finden. Davon werden nur Beispiele genannt, die bereits auf dem Markt sind oder bald in Serie gehen:

Der Ford Escort EHV und der Citroen Berlingo Dynavolt wurden als serielle Hybride realisiert. Parallele Hybride sind hingegen der Audi Duo III, Peugeot 307 und der Citroën C4 Hybrid Hdi. Kombinierte Hybride sind seltener auf dem Markt vertreten und werden durch den Nissan Tino und den Fiat Multipla Ibrida repräsentiert. Der One-Mode-Hybrid trifft auf den Toyota Prius zu und die jüngste Weiterentwicklung stellt der Chevrolet Tahoe und der Dodge Durango als Two-Mode-Hybrid dar. Der Internetseite von Toyota ist zu entnehmen, dass auf der IAA 2008 in Genf ein Plug-In-Hybrid auf der Basis des Toyota Prius vorgestellt wurde. In Frankreich werden momentan diese Hybridfahrzeuge im Straßenverkehr getestet. Ab Ende 2009 sollen sie Serie gehen.

3.) Einführung in die terminologischen Grundlagen

Im Zuge der anwachsenden internationalen Zusammenarbeit im Bereich der Forschung, Industrie und Handel sind die Anforderungen an Übersetzer/Dolmetscher hoch, da der Spezialisierungsgrad der zu übersetzenden/verdolmetschenden Fachtexte steigt. Ein immer größeres Wissen soll in andere Sprachen transportiert werden. Eine geglückte Kommunikation zwischen Fachleuten ist unerlässlich aber dennoch erschweren Verständigungsschwierigkeiten diese Zusammenarbeit. Dieser Problematik widmet sich die Terminologielehre. Eine Wissenschaft, die sich mit den später noch zu erläuternden „Begriffen und Benennungen im Bereich der Fachsprache“ (Schmitz, 1999:83) auseinandersetzt. KÜWES (1990:Punkt 2ff, 1) ergänzt, dass eine Fachsprache eine bestimmte Ausdrucksweise unter der Benutzung einer besonderen Lexik, Syntax und Morphologie darstellt, die einem Fachgebiet, wie zum Beispiel Hybridfahrzeuge, eigen ist.

Weiterhin wird die Terminologie als Fachwortschatz eines solchen Fachgebietes definiert. Der Terminologie obliegt es, die Grundlage für den Austausch und die Weitergabe von Wissen zu bilden. Gemäß Arntz/Picht/Mayer (2004:227) kann sie als normende Terminologiearbeit zur Beeinflussung des Fachsprachgebrauches beitragen, um eine Vereinheitlichung und somit eine bessere Verständlichkeit zu erwirken. Als deskriptive Terminologiearbeit stellt sie eine Bestandsaufnahme des bestehenden Sprachgebrauchs dar.

Weiterhin konkretisieren sie die Terminologiearbeit mit der „Erarbeitung, Bearbeitung und Verarbeitung von Terminologie“ (3). Sie basiert auf den Erkenntnissen der Terminologielehre und setzt diese in die Praxis um. Die Terminologiearbeit bedingt eine methodische Vorgehensweise wie sie bei Arntz/Picht/Mayer (216ff) nachzulesen ist. In den folgenden Kapiteln sollen nun die für diese Arbeit wichtigsten Grundbegriffe erläutert werden.

3.1) Der Begriff

Wie oben bereits angedeutet, ist der Begriff ein elementares Element der Terminologiearbeit, die eine „scharfe Abgrenzung zwischen den Begriffen“ (Felber/Budin, 1989:33) anstrebt. Arntz/Picht/Mayer (2004:43) zitieren zur Erklärung des Begriffes die DIN 2342 (1992:1):

„Denkeinheit, die aus einer Menge von Gegenständen unter Ermittlung der diesen Gegenständen gemeinsamen Eigenschaften mittels Abstraktion gebildet wird.“ Arntz/Picht/Mayer führen weiter aus, dass diese zur Abgrenzung und Bestimmung der Begriffe notwendigen Eigenschaften durch Merkmale verkörpert werden. Auf den Grundbegriff Merkmale wird weiter unten noch im Detail eingegangen.

Der Begriff ist also eine Denkeinheit, die Gegenstände repräsentiert. Baxmann-Krafft/Herzog (1999:63) erklären hierzu, dass ein Mensch von Gegenständen umgeben ist, die er wahrnehmen oder sich vorstellen kann. Diese Gegenstände können materieller (z. Bsp. Motor) als auch nichtmaterieller Art (z. Bsp. Schnelligkeit) sein. Dabei geht es hier nicht um die Benennung dieser Gegenstände mit sprachlichen Mitteln, sondern rein um das Konzept oder auch das Begreifen, dass diese Gegenstände Gemeinsamkeiten haben und durch einen Begriff umfasst werden. Begriffe sind unabhängig von der Sprache zu betrachten, allerdings hängen sie eng mit der jeweiligen Kultur und Gesellschaft eines Sprachraumes zusammen. Arntz/Picht/Mayer (46f) fügen hinzu, dass sich Begriffe auf einen einzigen und einmaligen Gegenstand beziehen können oder auch auf eine Vielzahl von Gegenständen, die über gemeinsame Merkmale verfügen. Bei einem Bezug auf einen einzigen Gegenstand ist die Rede von einem Individualbegriff und bei einem Bezug auf mehrere von einem Allgemeinbegriff. Ein Beispiel für einen individuellen Gegenstand wären demnach die „Römischen Verträge“ (47), da sie einmalig, also individuell sind. Dem gegenübergestellt wäre der „Vertrag“ (47) ein allgemeiner Gegenstand, da es eine Vielzahl von Verträgen gibt.

Um das Verständnis zu erweitern, soll im Folgenden auf zwei weitere Grundbegriffe eingegangen werden: Begriffsinhalt und Begriffsumfang.

DIN 2342 (1993:1) definiert den Begriffsinhalt folgendermaßen: „Gesamtheit der Merkmale eines Begriffes.“ Arntz/Picht/Mayer (48ff) erklären, dass die Gesamtheit der Merkmale eines Begriffes dazu dient, einen Begriff von einem benachbarten Begriff abzugrenzen. Grund ist, dass bei Veränderung der Menge der Merkmale sich auch gleichzeitig der Begriff verändert.

Der Begriffsumfang ist laut DIN 2342 (1992:2) die „Gesamtheit der einem Begriff auf derselben Hierarchiestufe untergeordneten Begriffe.“

3.2) Das Merkmal

Merkmale werden von Felber/Budin als „die kleinsten Bausteine des Begriffes“ (1989:70) beschrieben. Sie spielen eine wichtige Rolle, denn „Merkmale geben diejenigen Eigenschaften von Gegenständen wieder, welche der Begriffsbildung und -abgrenzung dienen. Sie sind durch Abstraktion gewonnene Denkeinheiten und damit auch selbst Begriffe.“ (DIN 2330, 1993:3f). Arntz/Picht/Mayer (2004:53f) geben vier wichtige Aspekte der Merkmale an. Erstens wird der Begriffsinhalt durch die Merkmale festgelegt. Sie bilden den gesamten Kenntnisstand, den man von einem Begriff hat. Zweitens sind Merkmale bei der Benennungsbildung maßgebend. Benennungen werden weiter unten noch erläutert. Der Sprachmittler kann das geeignetste Merkmal zur Benennungsbildung heranziehen, um den Begriffsinhalt wiederzugeben. Drittens sind Merkmale zentral bei der Äquivalenz- und Synonymiebestimmung und viertens bestimmen sie die Anordnung von Begriffen in einem Begriffssystem durch die verschiedenen Merkmalarten.

Felber/Budin (1989:70ff) teilen sie in Beschaffenheitsmerkmale und Beziehungsmerkmale ein. Unter Beschaffenheitsmerkmale fallen Form, Größe, Stoff, Härte, Farbe eines Gegenstandes. Beziehungsmerkmale hingegen verkörpern die Beziehung der Begriffe untereinander. Dies können Anwendungsmerkmale, Herkunftsmerkmale oder zum Beispiel auch Vergleichsmerkmale sein.

Weiterhin erwähnen die Autoren äquivalente Merkmale, die ausgetauscht werden können, ohne den jeweiligen Begriffsinhalt zu verändern. Wüster (1985:16) vergleicht als Beispiel konvex mit die Strahlen sammelnd in Bezug auf Linsen. Felber/Budin geben an, dass bei einer Auswahl zwischen mehreren solchen Merkmalen, die man sprachlich in einer Benennung oder Definition realisieren kann, folgende Rangordnung beachtet werden sollte: Beschaffenheitsmerkmale - Anwendungsmerkmale - Herkunftsmerkmale.

Zudem wird zwischen abhängigen und unabhängigen Merkmalen unterschieden. Eine Abhängigkeit besteht, wenn erst ein Merkmal auf der nächsthöheren Stufe in einem Begriffssystem gegeben sein muss, bevor das untergeordnete (leiterabhängige) Merkmal dazukommen kann. Bei unabhängigen Merkmalen ist die Reihenfolge egal. Schließlich sind noch die wesentlichen von den unwesentlichen Merkmalen abzugrenzen. Es sind nicht alle Merkmale eines Begriffs von Bedeutung für ein jeweiliges Fachgebiet. Welche Merkmale bei der Terminologiearbeit zu berücksichtigen sind, muss im konkreten Fall entschieden werden.

3.3) Die Benennung

Eine Benennung ist laut DIN 2342 (1992:2) eine „aus einem Wort oder mehreren Wörtern bestehende Bezeichnung.“ Felber/Budin (1989:119ff) geben an, dass Benennungen lautsprachliche Zeichen der Begriffe sind und somit auch mittelbar deren Gegenständen repräsentieren. Sie unterscheiden zwischen Namen für Individualbegriffe und Benennungen für Allgemeinbegriffe. Es gibt Einwortbenennungen, die aus einem Wort und Mehrwortbenennungen, die aus mehreren Wörtern bestehen. Die Zeichen umfassen jedoch nicht nur Benennungen und Namen, sondern auch Kurzzeichen oder Zahlzeichen. Die Autoren erwähnen gewisse Anforderungen an Benennungen und stützen sich auf die DIN 2330 (1992:8). Demnach sollten sie dem anerkannten Sprachgebrauch entsprechen sowie

knapp, treffend, leicht ableitbar und eineindeutig (ein Begriff entspricht einer Benennung) sein.

Arntz/Picht/Mayer (2004:113) ergänzen allerdings, dass es schwierig ist, diese Anforderungen bei gleicher Gewichtung zu erfüllen. Sie weisen insbesondere auf die Problematik hin, dass Knappheit und Genauigkeit (auch Eineindeutigkeit) nicht immer miteinander vereinbar sind. Daher schlagen sie vor, dass bei der Bennennungsfindung immer abgewogen werden muss, welche Anforderung im Vordergrund stehen soll. Des Weiteren führen sie (114ff) aus, dass die Fachsprachen prinzipiell sämtliche lexikalische Möglichkeiten ausschöpfen können, um eine Benennung zu bilden. Diese beinhalten erstens die Terminologisierung, d.h. ein allgemeinsprachliches Wort passt seine Bedeutung je nach Fachsprache an. Zweitens die bereits angesprochene Mehrwortbenennung, die in der deutschen Sprache öfter als in der französischen angewendet wird. Drittens die Wortableitung als eine Zusammensetzung eines Stammwortes mit Ableitungselementen, zum Beispiel –er,

-ung und ver-. Viertens die Konversion, welche einen Wechsel zwischen den Wortklassen bedeutet, also vom Verb zum Nomen usw. Fünftens die Entlehnung/ Lehnübersetzung und zuletzt die Wortkürzung.

Zudem leistet die Motivation von Benennungen einen wichtigen Beitrag zur Verständlichkeit der Termini. Um diese zu erreichen, wird versucht, wesentliche Merkmale des jeweiligen Begriffes in die Benennung einfließen zu lassen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, für einen Gegenstand eine Benennung zu finden, die eigentlich einem anderen Bereich entstammt und nur aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit dem aktuellen Gegenstand in Beziehung gesetzt wird. Als Beispiel nennen die Autoren die Heranziehung von Körperteilen für technische Vorrichtungen. Als Gegensatz zur Motivation wird die Demotivation genannt. Sie vollzieht sich, wenn sich im Laufe der Zeit neue Erkenntnisse durchsetzen und sich die Übereinstimmung zwischen Benennung und Begriff verringert.

3.4) Der Terminus

Gemäß DIN 2342 (1992:3) ist ein Terminus das „zusammengehörige Paar aus einem Begriff und einer Benennung als Element einer Terminologie.“ Mit anderen Worten ist der Terminus auch als Fachwort zu verstehen.

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