Range Extender: Alte Idee, neu entdeckt

Die Idee, Elektroautos mit einem Range Extender auszustatten, ist nicht neu. Bereits vor über einem Jahrzehnt setzten Hersteller auf diese Technologie, um die damalige Reichweitenproblematik zu entschärfen. Während vollelektrische Modelle noch mit begrenzten Batteriekapazitäten und einem dünnen Ladenetz zu kämpfen hatten, bot der Range Extender eine Lösung für Fahrer, die längere Strecken zurücklegen mussten.

Jetzt erlebt der Range Extender, zwischenzeitlich auf dem Abstellgleis gelandet, eine Renaissance. Trotz der Fortschritte in der Batterietechnologie und dem Ausbau der Ladeinfrastruktur zeigen aktuelle Marktentwicklungen, dass die vollständige Umstellung auf vollelektrische Mobilität langsamer verläuft als ursprünglich prognostiziert. Besonders in Regionen mit unzureichender Ladeinfrastruktur oder für Langstreckenfahrer bleiben Elektroautos mit Range Extender eine praktikable Alternative.

Die steigende Nachfrage nach flexibleren Antriebskonzepten und die Unsicherheit in Bezug auf die zukünftige Energieversorgung lassen Automobilhersteller erneut auf diese Technologie setzen. Statt als Übergangslösung wird der Range Extender zunehmend als integraler Bestandteil eines diversifizierten Antriebsportfolios betrachtet.

Drei Modelle stehen exemplarisch für diese Entwicklung: der Opel Ampera, der BMW i3 REX und der Polestar 1

Als der Opel Ampera mit Range Extender im Juli 2011 angekündigt wurde, war die Skepsis gegenüber Elektroautos noch deutlich größer als heute. Viele potenzielle Käufer hatten Bedenken hinsichtlich der Reichweite und der fehlenden Ladeinfrastruktur. Der Opel Ampera mit Range Extender setzte genau hier an: Ein 1,4-Liter-Benzinmotor mit 62 kW (84 PS) fungierte als Generator und lud die Batterie auf, sobald der Ladezustand einen bestimmten Punkt unterschritt. Die rein elektrische Reichweite lag je nach Fahrweise und Streckenprofil zwischen 40 und 80 Kilometern, was für Stadtfahrten und kurze Strecken ausreichte.

Anschließend konnte der Range Extender zusätzlichen Strom für bis zu 500 Kilometer liefern. Akustisch war dieser Wechsel an einem typischen Verbrennungsmotorklang erkennbar. Zudem nutzte das Modell Rekuperation, um Bremsenergie in elektrische Energie umzuwandeln und die Batterie erneut zu laden. Der offizielle Verbrauch nach dem damaligen Testzyklus betrug 1,6 Liter auf den ersten 100 Kilometern bei einem CO₂-Ausstoß von unter 40 Gramm pro Kilometer.

Einige Jahre später brachte BMW mit dem i3 REX ein weiteres Elektroauto mit Range Extender auf den Markt. Der i3 REX war von Beginn an als innovatives Stadtauto konzipiert. Seine Karosserie bestand aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, was das Gewicht verringerte und die Effizienz steigerte. Der Range Extender war als Sonderausstattung erhältlich und bestand aus einem wassergekühlten Zweizylinder-Benzinmotor mit 647 cm³ Hubraum aus BMWs Motorradsparte. Dieser leistete 28 kW (38 PS) bei 5000 U/min und erzeugte mit einem angeschlossenen Generator maximal 26,6 kW elektrische Leistung. Durch einen vorn untergebrachten 9-Liter-Kraftstofftank konnte die Reichweite um etwa 120 bis 150 Kilometer verlängert werden.

Der Motor startete entweder automatisch, wenn der Ladezustand der Batterie eine kritische Schwelle von 7 Prozent unterschritt, oder konnte manuell aktiviert werden, sobald der Akkustand unter 75 Prozent fiel. Allerdings lud der Motor die Batterie nicht weiter auf als den zum Startzeitpunkt aktivierten Ladezustand. Der gleiche Motor wurde in einer leistungsstärkeren Version auch in BMWs Motorrollern C 650 GT und C 600 Sport verbaut. Trotz seiner technischen Raffinesse wurde die Produktion des i3 REX 2019 eingestellt.

Der Polestar 1 stellt eine andere Art der Nutzung der Range-Extender-Technologie dar. Das Modell wurde im März 2020 eingeführt und kombinierte einen leistungsstarken Plug-in-Hybridantrieb mit einer elektrischen Reichweite von bis zu 124 Kilometern nach dem WLTP-Zyklus. Anders als der Opel Ampera oder der BMW i3 REX setzte Polestar auf eine Kombination aus Elektromotoren und einem 2,0-Liter-Turbobenziner. Der Vierzylindermotor mit Kompressor und Turbolader leistete 227 kW (309 PS) und lieferte ein maximales Drehmoment von 435 Newtonmetern.

Der Verbrennungsmotor trieb dabei die Vorderräder an, während zwei Elektromotoren mit jeweils 85 kW (116 PS) die Hinterachse versorgten. Zusätzlich war ein 50 kW (68 PS) starker, in die Kurbelwelle integrierter Startergenerator verbaut. Diese Kombination ermöglichte eine Gesamtleistung von 448 kW (609 PS) und 1000 Newtonmetern Drehmoment, was eine Beschleunigung von 0 auf 100 km/h in 4,2 Sekunden erlaubte. Der Polestar 1 wurde nicht als Hybrid im klassischen Sinne beworben, sondern als Elektroauto mit Verbrennungsmotor-Unterstützung. Das Modell war auf 1500 Exemplare limitiert und diente als technischer Meilenstein für Polestar.

Die drei Modelle zeigen, wie unterschiedlich der Range Extender interpretiert wurde. Während Opel und BMW ihn als Übergangstechnologie zur Förderung der Elektromobilität einsetzten, kombinierte Polestar die Technologie mit leistungsorientierter Hybridtechnik. Heute sind Elektroautos mit immer größeren Batteriekapazitäten erhältlich, was den Bedarf für Range-Extender-Systeme sinken lassen müsste, möchte man meinen. Doch derzeit scheint wieder ein Umschwung stattzufinden, mehr und mehr Hersteller bauen ähnliche Modelle, manche mit Elektro-Reichweiten deutlich jenseits der 100- und manche sogar der 200-Kilometer-Marke. So gesehen waren Ampera, i3 REX und Polestar 1 ihrer Zeit voraus.

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