Rekuperation im E-Auto: So funktioniert die Energierückgewinnung

1. Was bedeutet Rekuperation beim Auto?
2. Wie funktioniert Rekuperation im E-Auto?
3. Wie viel Energie kann ein E-Auto rekuperieren?
4. Welche Vorteile hat Rekuperation im E-Auto?
5. Rekuperationsstufen und One-Pedal-Driving
6. Wo stößt Rekuperation an ihre Grenzen?
7. Rekuperieren oder ausrollen: Was ist effizienter?
8. Rekuperation bei Hybridautos und Verbrennern
9. Rekuperation im Alltag richtig nutzen
10. Rekuperation und Laden zuhause: zwei unterschiedliche Prozesse
11. Häufig gestellte Fragen

Der Begriff Rekuperation bedeutet vereinfacht Rückgewinnung. Im Elektroauto bezeichnet er die Rückgewinnung eines Teils der Bewegungsenergie, die beim Verzögern ansonsten verloren gehen würde. Bei einem klassischen Fahrzeug übernehmen hauptsächlich die mechanischen Bremsen das Verzögern. Durch die Reibung zwischen Bremsbelägen und Bremsscheiben wird Bewegungsenergie dabei in Wärme umgewandelt.

Ein E-Auto kann einen anderen Weg nutzen: Beim Bremsen oder Loslassen des Fahrpedals wird der Elektromotor nicht mehr mit Strom angetrieben, sondern durch die rollenden Räder in Bewegung gehalten. Er wechselt in den Generatorbetrieb und erzeugt elektrische Energie.

Dadurch erfüllt der Elektromotor zwei Aufgaben:

• Beim Beschleunigen: Elektrische Energie wird in Bewegungsenergie umgewandelt.
• Beim Rekuperieren: Bewegungsenergie wird teilweise wieder in elektrische Energie zurückverwandelt.

Genau diese Umkehrbarkeit macht die Bremsenergierückgewinnung zu einem wichtigen Effizienzvorteil elektrischer Antriebe.

Der technische Ablauf lässt sich in wenigen Schritten erklären:

1. Das Fahrzeug fährt und besitzt Bewegungsenergie.
2. Sie nehmen den Fuß vom Fahrpedal oder bremsen.
3. Die Räder treiben den Elektromotor weiter an.
4. Der Elektromotor arbeitet nun als Generator.
5. Die erzeugte elektrische Energie wird über die Leistungselektronik zur Batterie geleitet.
6. Gleichzeitig entsteht ein Widerstand, der das Fahrzeug verzögert.

Dadurch kann ein E-Auto bremsen, ohne ausschließlich die mechanische Bremse einzusetzen. Wie stark es dabei verzögert, hängt vom Fahrzeug und der gewählten Rekuperationsstufe ab. Bei stärkerem Bremsen reicht die regenerative Bremsleistung allerdings nicht immer aus. Dann kombiniert das Fahrzeug die Rekuperation mit den klassischen Reibungsbremsen. Dieses Zusammenspiel läuft bei modernen Elektroautos weitgehend automatisch ab.

1. Wie viel Energie tatsächlich zurück in die Batterie gelangt, lässt sich nicht mit einem festen Prozentwert für jedes Elektroauto beantworten. Das Rekuperationspotenzial hängt unter anderem vom Fahrzeug, der Strecke, dem Fahrstil und davon ab, wie häufig überhaupt verzögert wird.
2. Besonders sinnvoll ist Rekuperation dort, wo häufig gebremst oder verzögert wird. Im Stadtverkehr mit Ampeln, Kreuzungen und Stop-and-Go gibt es deshalb deutlich mehr Möglichkeiten zur Energierückgewinnung als bei einer gleichmäßigen Fahrt auf der Autobahn.
3. Wie stark sich das auf die Reichweite auswirkt, ist ebenfalls individuell. Neben der Rekuperation spielen unter anderem Geschwindigkeit, Temperatur, Fahrzeug, Streckenprofil und weitere Verbraucher eine Rolle. Welche Faktoren die Reichweite beeinflussen, erklären wir auch in unserem Ratgeber zur Reichweitenangst.

Der offensichtlichste Vorteil ist die bessere Nutzung der vorhandenen Energie. Energie, die beim Verzögern ohnehin abgebaut werden müsste, kann teilweise erneut verwendet werden.

Darüber hinaus bringt Rekuperation weitere Vorteile:

• Höhere Effizienz: Ein Teil der Bewegungsenergie landet wieder in der Batterie, anstatt vollständig als Wärme verloren zu gehen.
• Mehr nutzbare Reichweite: Die zurückgewonnene Energie steht anschließend wieder für den Antrieb zur Verfügung.
• Weniger Einsatz der Reibungsbremse: Bremsscheiben und Bremsbeläge werden bei vielen Verzögerungsvorgängen weniger beansprucht.
• Weniger Bremsabrieb: Wird häufiger elektrisch statt mechanisch gebremst, kann entsprechend weniger Abrieb an der Reibungsbremse entstehen.
• Angenehmes Fahrgefühl: Eine stärkere Rekuperation kann besonders im Stadtverkehr das häufige Wechseln zwischen Fahr- und Bremspedal reduzieren.

Damit verbindet die Technik Energieeffizienz mit einem veränderten Fahrgefühl – allerdings nicht in jedem Fahrzeug auf dieselbe Weise.

Viele Elektroautos erlauben es, die Stärke der Rekuperation anzupassen. Wie diese Einstellungen heißen und funktionieren, unterscheidet sich je nach Modell. Manche Fahrzeuge arbeiten mit mehreren Stufen, andere passen die Verzögerung automatisch an die jeweilige Fahrsituation an. Bei einer niedrigen Rekuperationsstufe rollt das Auto nach dem Loslassen des Fahrpedals relativ frei weiter. Bei einer hohen Stufe setzt dagegen unmittelbar eine deutlich stärkere Verzögerung ein.

Die stärkste Variante wird häufig als One-Pedal-Driving bezeichnet. Dabei lassen sich Beschleunigen und ein großer Teil der Verzögerung allein über das Fahrpedal steuern. Sobald Sie den Fuß anheben, rekuperiert das Fahrzeug stärker und kann bei entsprechend ausgelegten Systemen bis zum Stillstand verzögern.

Die mechanische Bremse bleibt trotzdem unverzichtbar. Bei starken Bremsungen, Gefahrensituationen oder wenn die mögliche Rekuperationsleistung begrenzt ist, muss das Fahrzeug zusätzlich konventionell bremsen.

Rekuperation kann nicht in jeder Situation gleich viel Energie zurückgewinnen. Eine wichtige Grenze ist dabei die Batterie: Sie muss die erzeugte elektrische Energie auch aufnehmen können.

Ist der Akku beispielsweise nahezu vollständig geladen, kann die mögliche Rekuperationsleistung reduziert sein. Auch bei einer kalten Batterie kann die Energieaufnahme eingeschränkt sein. Fahrzeugsteuerung und Batteriemanagement passen die regenerative Bremsleistung dann entsprechend an.

Weitere Grenzen entstehen durch:

• die maximal mögliche Rekuperationsleistung des Fahrzeugs,
• sehr starke oder abrupte Bremsvorgänge,
• bestimmte Fahrbahn- und Traktionsbedingungen,
• Verluste bei der Umwandlung und Speicherung der Energie.

Es kann deshalb nie die gesamte Bewegungsenergie wieder im Akku landen. Ein Teil geht weiterhin durch Luft- und Rollwiderstand sowie bei den verschiedenen Energieumwandlungen verloren. Wie Temperatur, Ladezustand und weitere Faktoren einen Akku beeinflussen, behandeln wir ausführlicher in unserem Ratgeber zur Lebensdauer der E-Auto-Batterie.

Eine möglichst starke Rekuperation ist nicht automatisch die effizienteste Fahrweise. Wenn Sie ohnehin abbremsen müssen – beispielsweise vor einer roten Ampel oder bei einer Abfahrt – ist es sinnvoll, einen möglichst großen Teil der vorhandenen Bewegungsenergie zurückzugewinnen.

Anders sieht es aus, wenn kein Grund zum Verzögern besteht. Kann das Fahrzeug einfach weiterrollen, kann das sogenannte Segeln effizienter sein. Denn jede Energieumwandlung verursacht Verluste: Erst Strom aus der Batterie für die Beschleunigung zu verwenden und anschließend einen Teil davon durch Rekuperation zurückzugewinnen, ist weniger effizient, als die vorhandene Bewegungsenergie direkt zum Weiterrollen zu nutzen.

Als einfache Faustregel gilt deshalb: Vorausschauend fahren und unnötiges Beschleunigen und Bremsen vermeiden. Muss verzögert werden, kann die Rekuperation einen Teil der Energie zurückgewinnen.

Nicht nur reine Elektroautos nutzen Energierückgewinnung. Auch Vollhybride und Plug-in-Hybride können beim Verzögern elektrische Energie erzeugen und in ihrer Batterie speichern.

Bei klassischen Verbrennern gibt es ebenfalls Systeme, die häufig als Bremsenergierückgewinnung bezeichnet werden. Das Prinzip unterscheidet sich jedoch vom Elektroauto: Dort kann beispielsweise die Lichtmaschine gezielt in Schub- und Bremsphasen stärker arbeiten und elektrische Energie für das Bordnetz beziehungsweise die Starterbatterie erzeugen.

Beim vollelektrischen Fahrzeug spielt die Rekuperation eine deutlich größere Rolle, weil der elektrische Antriebsmotor direkt als Generator genutzt und die gewonnene Energie anschließend wieder für den Fahrzeugantrieb eingesetzt werden kann.

Für effizientes Fahren müssen Sie nicht bei jeder Gelegenheit möglichst stark rekuperieren. Viel wichtiger ist ein gleichmäßiger und vorausschauender Fahrstil.

Dabei helfen einige einfache Prinzipien:

• Verkehr früh beobachten: Wer rechtzeitig auf Ampeln, Kurven oder langsamere Fahrzeuge reagiert, kann sanfter verzögern.
• Rekuperationsstufe passend wählen: Im Stop-and-Go kann eine stärkere Stufe angenehm sein, bei gleichmäßiger Fahrt kann freies Rollen sinnvoller sein.
• Unnötiges Bremsen vermeiden: Energie, die gar nicht erst durch starkes Beschleunigen verbraucht wurde, muss später auch nicht zurückgewonnen werden.
• Fahrzeuggrenzen beachten: Bei vollem oder kaltem Akku kann sich die Rekuperationsleistung verändern.

So wird Rekuperation nicht zum Selbstzweck, sondern zu einem Teil einer insgesamt effizienten Fahrweise.

Rekuperation findet im Fahrzeug während der Fahrt statt. Eine Wallbox beeinflusst weder, wie stark ein Elektroauto rekuperiert, noch wie viel Bremsenergie dabei zurückgewonnen wird.

Beim Laden zuhause geht es dagegen darum, die Batterie anschließend möglichst passend zum eigenen Alltag und Energieangebot mit Strom zu versorgen. Wer beispielsweise eine Photovoltaikanlage besitzt, kann sein E-Auto mit Solar laden und dadurch selbst erzeugte Energie für die Mobilität nutzen.

Mit einer intelligenten Ladelösung wie der Zaptec Go 2 lassen sich passende Ladefunktionen zuhause nutzen. Rekuperation und intelligentes Laden ergänzen sich bei der effizienten Nutzung eines Elektroautos, sind technisch aber zwei klar getrennte Vorgänge.

Was bedeutet Rekuperation beim E-Auto?

Rekuperation bedeutet Energierückgewinnung. Beim Bremsen oder Verzögern arbeitet der Elektromotor als Generator und wandelt einen Teil der Bewegungsenergie in elektrische Energie um, die wieder in die Batterie fließt.

Rekuperiert ein E-Auto beim Bremsen immer?

Nicht immer im gleichen Umfang. Die mögliche Rekuperation hängt unter anderem vom Fahrzeug, dem Batterieladezustand, der Batterietemperatur, der benötigten Bremsleistung und den Fahrbedingungen ab. Bei Bedarf kommt zusätzlich die mechanische Bremse zum Einsatz.

Erhöht Rekuperation die Reichweite?

Ja. Weil zurückgewonnene Energie erneut für den Antrieb genutzt werden kann, verbessert Rekuperation die Effizienz und damit die nutzbare Reichweite. Ein pauschaler Prozentsatz lässt sich jedoch nicht auf jedes Fahrzeug und jede Strecke übertragen.

Ist starke Rekuperation immer besser?

Nein. Muss das Auto verzögern, ist Energierückgewinnung sinnvoll. Wenn Sie dagegen ohne Verzögerung weiterrollen können, kann Segeln effizienter sein, weil dabei zusätzliche Energieumwandlungen vermieden werden.

Was ist One-Pedal-Driving?

Beim One-Pedal-Driving lässt sich das Fahrzeug weitgehend über das Fahrpedal beschleunigen und verzögern. Wird das Pedal angehoben, setzt eine starke Rekuperation ein. Je nach Fahrzeug kann das Auto dadurch bis zum Stillstand abbremsen.