Die Begrifflichkeiten der Elektromobilität

Elektrofahrzeuge existieren bereits seit dem 19. Jahrhundert. Seit mehreren Jahren sind sie verstärkt auf den Straßen zu sehen, nicht zuletzt wegen der ständig überschrittenen Schadstoffwerte in der Luft. Auch schreiten die Entwicklungen in der Technologie immer weiter voran. Jedoch hat sich noch keine deutliche Trendwende von Verbrennungsmotoren zu elektrisch betriebenen Fahrzeugen ergeben. Die Gründe sind vielseitig: Sei es der hohe Preis, die mangelhafte Praxistauglichkeit oder auch fehlende Kenntnisse über Elektrofahrzeuge.

Sie überlegen nun, sich ein Elektroauto oder ein Hybridfahrzeug zu kaufen, aber Sie können mit vielen Fachbegriffen nichts anfangen? Außerdem fragen Sie sich, ob sich ein E-Fahrzeug für Sie lohnt? Informieren Sie sich einfach im folgenden Artikel über die wichtigsten Begriffe zum Thema E-Mobilität. So können Sie sich ein genaueres Bild von Elektrofahrzeugen und ihrem potenziellen Nutzwert für Ihre eigenen Anforderungen machen.

Welche Fragen sollten Sie sich stellen?

  1. Bewährt sich das Elektroauto in der täglichen Praxis?
  2. Lohnt sich das E-Fahrzeug wirtschaftlich für Sie?

Bei der Praxistauglichkeit spielen die Reichweite des Akkus, die Ladezeit und die Ladeinfrastruktur eine wichtige Rolle. Die Wirtschaftlichkeit vergleicht die Kosten eines herkömmlichen Kfz mit Verbrennungsmotor und jene eines Elektrofahrzeugs.

Wie lauten die wichtigsten technischen Fachbegriffe?

Im Bereich der Elektromobilität wird zwischen reinen Elektroautos, Plug-in-Hybriden sowie Brennstoffzellenfahrzeugen unterschieden. Ein reines Elektroauto wird zu 100 Prozent mit Batterie betrieben. Bei einem Plug-in-Hybrid wird ein Elektromotor mit einem Verbrennungsmotor kombiniert. Im Vergleich dazu, sind Brennstoffzellenfahrzeuge mit einem "kleinen Kraftwerk" ausgestattet, welches den Strom während der Fahrt eigenständig generiert. Getankt wird hierfür Wasserstoff oder Methanol. Diese Technologie ist allerdings noch nicht ausgereift, sehr teuer und daher sind bisher nur wenige solcher Fahrzeuge auf den Straßen anzutreffen.

  • EV = electric vehicle (dt. Elektrofahrzeug)
  • BEV = battery electric vehicle (dt. Batteriebetriebenes Elektrofahrzeug)
  • HEV= hybrid electric vehicle (dt. Hybridelektrokraftfahrzeug)
  • PHEV= plug-in hybrid electric vehicle (dt. Steckdosenhybrid)
  • FCV= fuel cell vehicle (dt. Brennstoffzellenfahrzeug)
  • FCEV= fuel cell electric vehicle (dt. Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug)

Der Akkumulator: Energiespeicher des Elektromotors

Aufladekabel in Elektroauto
Ein Elektrofahrzeug besitzt einen Akku, der über eine Ladestation aufgeladen wird. Die Ladezeit hängt von der Leistung des Akkus ab.

Das Herzstück eines Elektrofahrzeugs ist zweigeteilt und besteht aus Akkumulator (Akku) plus Elektromotor. Der Akkumulator speichert elektrische Energie und ist wiederaufladbar. Der Akku besteht aus einer Lithium-Ionen-Batterie. Ihre Leistung, also die Speicherkapazität der Batterie, wird in Kilowattstunden (kWh) gemessen. Je höher die Leistung ist, desto teurer ist der Akku. Derzeitige Modelle liefern im Schnitt zwischen 20 und 60 kWh, bis sie erneut geladen werden müssen. Hochklassige Modelle erreichen demgegenüber bis zu 100 kWh. Insgesamt werden durchschnittlich ca. 12 bis 15 kWh pro 100 km verbraucht. Diese Werte können aufgrund von Umgebungsbedingungen, der Fahrweise sowie dem Modell selbst beeinflusst werden und unterliegen deutlichen Schwankungen.

Beachten Sie: Reizen Sie den Akku nicht vollständig aus, denn er darf niemals komplett entladen werden.

Als Alternative existieren Superkondensatoren: Statt elektrochemisch, wie es bei einem Akku der Fall ist, wird die Energie elektrisch aufgeladen. Dies hat den Vorteil, dass die Ladezeiten kürzer sind und die Energie besser abgegeben werden kann. Diese bisher nicht weit verbreitete Technologie hat den Nachteil, dass die Reichweiten noch sehr gering sind.

Um die Reichweite eines Elektrofahrzeugs notfalls ein wenig zu erweitern, gibt es sogenannte „Range Extender“. Das sind kleine Stromgeneratoren mit Verbrennungsmotor, die dafür sorgen, dass der Akku während der Fahrt geladen wird. Diese Notlösung bieten zurzeit nur drei Autohersteller an: Opel, Chevrolet und BMW.

Ein weiterer Begriff, auf den Sie stoßen könnten, ist PSM. Die Abkürzung steht für „Permanent erregte Synchronmaschine“. Sie bezeichnet die Verwendung von Permanentmagneten im Motor. Diese Bauart von Elektromotoren entspricht dem derzeitigen Standard im Automobilbau.

Ladeleistung und Ladezeit von Akkus

Je höher die Ladeleistung ist, desto schneller ist der Akku aufgeladen. Eine gewöhnliche Haushaltssteckdose schafft 3,5 kW in der Stunde. Eine Ladesäule dagegen ist effektiver und lädt den Akku mit 10-22 kW pro Stunde auf. Getoppt wird diese von einer Schnellladesäule, die bis zu 50 kW schafft. Das japanische Schnellladestecker-System „Chademo“ (steht für: Charge de Move) hat eine Ladeleistung von 62,5 kW. Mit 135 kW reiht sich der Tesla Supercharger ein. Das effektivste System und internationaler Ladestandard ist aber CCS (steht für: Combined Charging System) mit einer Leistung von bis zu 170 kW pro Stunde. Das kombinierte Ladesystem, das Gleichstrom- und Wechselstromladeverfahren erlaubt, ist führend in Europa. Seit März 2016 ist dieses in der deutschen Ladesäulenverordnung verzeichnet und gilt als Mindestanforderung an Stromtankstellen.

Vor- und Nachteile von Verbrennungsmotoren und Elektromotoren

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Verbrennungsmotor

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Elektromotor

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Verbrennungsmotor

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Elektromotor

  • Kaufpreis niedriger
  • Gesamtkosten pro Monat geringer
  • Energiedichte des Kraftstoffs ist höher
  • Große Auswahl an verschiedenen Modellen
  • Bis zu 4000 Euro Kaufprämie
  • Günstigere Kosten für Antriebskraft
  • Steuervorteile
  • Sonderprivilegien für E-Kennzeichen
  • Schnelle Beschleunigung
  • Geringere Wartungskosten
  • Bessere Umweltbilanz im Straßenverkehr
  • Wartungs- und Reparaturkosten höher
  • Emissionswerte höher
  • Eventuelle Einschränkungen im Verkehr durch Umweltzonen
  • Kaufpreis höher
  • Reichweiten gering
  • Energiedichte und Lebensdauer der Akkus (noch) niedrig
  • Hohes Gewicht der Akkus
  • Lange Ladezeiten
  • Ladeinfrastruktur noch unzureichend ausgebaut
  • Stromerzeugung verursacht hohe Emissionswerte (bei fossilen Brennstoffen)
  • Stellplatz mit Ladevorrichtung notwendig

Lohnt sich der Kauf eines Elektroautos?

Stellen Sie sich vorab folgende Fragen:

  • Welche Fahrtstrecken lege ich zurück?
  • Gibt es genug Lademöglichkeiten?
  • Wo werde ich am häufigsten den Akku aufladen?
  • Wie hoch sollte die Ladegeschwindigkeit sein?
  • Kaufe oder miete ich den Akku?
Wandladestation für Elektroautos
Sie können ein Elektrofahrzeug auch bequem von zu Hause aus aufladen, z.B. mithilfe einer Wandladestation.

Wenn Sie ein Elektroauto erwerben und den Akku hauptsächlich zu Hause aufladen möchten, empfiehlt sich die Installation einer Wandladestation (Wallbox). Damit die Ladezeiten annehmbar sind, ist Starkstrom notwendig. Den Akku können Sie entweder mieten oder kaufen. Mieten Sie einen Akku, kümmert sich der Autohersteller im Falle eines Defekts um einen Ersatzakku. Ein möglicher Defekt liegt beispielsweise vor, wenn die Akku-Kapazität sinkt – hier gelten 75 Prozent des Speichers als Richtwert. Entscheiden Sie sich hingegen für einen Kauf, müssen Sie mit einem Preis von durchschnittlich ca. 6000 Euro rechnen. Ein Kauf des Akkumulators macht jedoch nur dann Sinn, wenn der Akku lange über die Garantiedauer hinaus durchhält.

Bringen Sie in jedem Fall in Erfahrung, ob auf den von Ihnen befahrenen Strecken genügend Lademöglichkeiten vorliegen.

Wie hoch sind die Gesamtkosten der Elektromobilität?

Der Verbrauch von Akkus wird in kWh pro 100 km gemessen. Nennen wir als Beispiel den VW e-up. Das Modell verbraucht 11,7 kWh auf 100 km. Im Jahr 2017 betrug der Preis pro kWh rund 29 Cent. Daraus ergeben sich 3,39 Euro je 100 km. Für einen Benziner mit einem Verbrauch von beispielsweise 4,1 Litern, werden ca. 6,00 Euro fällig.

Trotz der Kaufprämie und der Steuervergünstigungen, ist die Anschaffung eines Elektroautos im Vergleich zu einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor eine teure Angelegenheit. Eine Hochrechnung macht deutlich, dass bei einem Gesamtkostenvergleich der Preis pro Kilometer bei einem Elektrofahrzeug laut ADAC um vier bis zehn Cent höher ist.

Mit Voranschreiten der Technologie und bei künftig höheren Stückzahlen von Elektroautos, würden die Preise laut des Europäischen Verbraucherschutzverbandes (BEUC) sinken. Auch die Batterien sollen effizienter werden sowie eine höhere Lebensdauer erreichen. Wenn Ihre Entscheidung nun auf ein Elektrofahrzeug fällt, so erwägen Sie angesichts der Sonderrechte im Straßenverkehr das E-Kennzeichen. So ziehen Sie neben der Steuervergünstigungen und der Kaufprämie zusätzliche Vorteile aus dem Erwerb eines E-Autos.