Wie funktioniert ein Elektrofahrzeug?

Der Antrieb in einem Elektrofahrzeug ist im Prinzip recht simpel. Eine Batterie stellt elektrische Energie zur Verfügung, die in einem Elektromotor in Bewegungsenergie gewandelt wird. Die Batterie wird nach dem Anschließen an eine Ladestation wieder geladen.

Tatsächlich enthält der Antriebsstrang einige zusätzliche Komponenten. Mit die wichtigsten sind Steuergeräte, welche z.B. das Laden und Entladen der Batterien, die Kraft des Motors oder die Stärke der Rekuperation regeln. Verzichtet werden kann dagegen auf ein Getriebe und eine manuelle Schaltung.


Was kostet ein Elektrofahrzeug im Betrieb?

Wenn man nur die Energiekosten betrachtet, ist ein Elektrofahrzeug deutlich sparsamer als ein vergleichbares Auto mit Verbrennungsmotor. Ein durchschnittliches Fahrzeug verbraucht 6,5 l/km Benzin. Bei Benzinpreisen von 1,55 €/l ergibt dies Kosten in Höhe von 10,08 €/100km. Ein vergleichbares Elektrofahrzeug verbraucht mit Ladeverlusten rund 20 kWh/100km. Bei durchschnittlichen Stromkosten von 0.27 €/kWh kosten 100 km lediglich 5,40 €. Wird das Fahrzeug viel genutzt kann dies eine enorme Kostenersparnis ausmachen.

Die Wartungskosten sind grundsätzlich auch geringer, da ein Elektromotor kaum Verschleißteile besitzt. Die wenigen fälligen Wartungen sind momentan jedoch aufgrund der neuen Technik noch relativ kostenintensiv. Außerdem lässt die Kapazität der Batterie mit der Zeit nach, sodass irgendwann ein Austausch erforderlich ist. Wie schnell dies der Fall ist, kann man mangels Erfahrung noch nicht sagen. Tesla gibt für seine Batterien ca. 160.000 km oder 8 Jahre an. Zu diesem Zeitpunkt beträgt die Kapazität der Batterie weniger als 80 % der Anfangskapazität.

Den Ersparnissen stehen allerdings die sehr hohen Anschaffungskosten gegenüber, die nur unter bestimmten Umständen wieder eingespielt werden können. Auch die Hochvoltbatterie muss nach einer gewissen Nutzungszeit ersetzt werden. Wann genau dies der Fall ist und wie hoch die Kosten sein werden kann momentan noch nicht beziffert werden, da es an Erfahrung mangelt. Jedoch sind die Kosten für Akkumulatoren in den letzten Jahren massiv gesunken.

Detaillierte Informationen und Studien zum Betrieb von Elektroautos finden Sie auf e-auto.tv/

Ist die Reichweite für den Alltag ausreichend?

Pendelstrecken in den Jahren 1998 und 2008. [Quelle: www.destatis.de]

Die geringere Reichweite von Elektrofahrzeugen wirkt für viele natürlich zunächst wie ein Rückschritt. Jedoch gibt es in diesem Bereich eine stetige Entwicklung. So lag 2011 der durchschnittlich angegebene Wert bei neu zugelassenen Elektrofahrzeugen noch bei etwa 150 Kilometern. Im Jahr 2017 besitzen die Neuzulassungen im Durchschnitt eine Reichweite von knapp 300 km. Moderne Dieselfahrzeuge kommen mit einer Tankfüllung über 1.000 km weit. Man muss sich jedoch klar machen, dass nicht nur die Reichweite, sondern auch die Art zu "Tanken" sich wesentlich ändern. Man muss nicht mehr alle ein bis zwei Wochen zur Tankstelle fahren, tanken und sich an der Kasse anstellen, sondern lädt überall dort, wo das Auto längere Stillstandszeiten aufweist. Vor allem natürlich zu Hause. Die Reichweite muss also nicht die Strecke zwischen zwei Tankstellenanfahrten betragen, sondern nur die einzelner bzw. unmittelbar hintereinander erfolgender Fahrten abdecken.

Laut der Studie "Mobilität in Deutschland" aus dem Jahr 2008 beträgt die Tagesstrecke pro mobile Person in den ländlichen Kreisen durchschnittlich 40 km. Des Weiteren betragen 90 % der Pendelstrecken weniger als 50 km. Mit 150 km Reichweite könnten die weitaus meisten Bürger folglich ihren Alltag bestreiten, wenn am Arbeitsplatz oder am Supermarkt geladen wird sogar noch weitaus mehr.

Auch längere Fahrten, wie z. B. Fahrten in den Urlaub, sind mittlerweile auch rein elektrisch kein Problem mehr. Das Ladesäulen- und Schnellladenetz ist mittlerweile so gut ausgebaut und wächst stetig, dass genug Möglichkeiten zum Nachladen vorhanden sind. Zumal sind die Ladezeiten an Schnellladesäulen bereits oft so kurz, dass die Reichweite nach einer Kaffeepause wieder für den nächsten längeren Streckenabschnitt ausreicht. Daneben gibt es auch Elektroautos mit Reichweiten von über 500 oder 600 Kilometern. Die Frage, ob man für eine oder zwei Fahrten im Jahr die restliche Zeit überflüssige Reichweite mit sich rumschleppen will, muss sich letztendlich jeder selbst beantworten.

Welche Fahrzeugarten gibt es und wodurch unterscheiden sie sich?

Neuzulassungen Elektrofahrzeuge 2018

Neben reinen Elektrofahrzeugen gibt es noch andere Bauformen, die hier kurz erläutert werden sollen.

Hybridfahrzeuge zeichnen sich dadurch aus, dass sie neben dem elektrischen Antriebsstrang außerdem einen Verbrennungsmotor an Bord haben.

Mildhybride nennt man Fahrzeuge, die zu keiner Zeit komplett elektrisch fahren. Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor lediglich. Die Bremsenergie wird zurückgewonnen und in den Batterien gespeichert. Einen Stromanschluss zum Laden am Netz haben diese Fahrzeuge nicht. Der Honda Insight fällt beispielsweise in diese Kategorie.

Vollhybride sind Fahrzeuge, die auch komplett elektrisch fahren können und deshalb über eine etwas größere Batterie verfügen. Hier wird die Energie ebenfalls aus dem Bremsvorgang gewonnen. Genauso wie Mildhybride besitzen Vollhybride keinen Stromanschluss. Beispiele hierfür sind der BMW ActiveHybrid X6 und der Toyota Prius.

Plug-in-Hybride sind Vollhybride mit einem Stromanschluss zum Laden am Netz. Die Batteriegröße liegt in der Regel zwischen denen der Vollhybride und den vollelektrischen Fahrzeugen. Der BMW i8, der Toyota Prius Plug-in und der Mitsubishi Outlander sind Plug-in-Hybride.

Range Extended Electric Vehicle (REEV) sind nahe verwandt mit Plug-in-Hybriden. Der Unterschied besteht in der Regel in der etwas größeren Reichweite und der Fehlenden Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und Antriebsachse. Der Verbrennungsmotor dient nur als Generator, um Strom für die Elektromotoren zu erzeugen. Bekannte Beispiele sind der Opel Ampera und der BMW i3.


Ist ein Elektroauto nicht viel zu teuer?

In der Tat sind Elektrofahrzeuge momentan teilweise noch mehr als doppelt so teuer wie vergleichbare Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Allerdings stehen dem in der Regel deutlich geringere Betriebs- und Wartungskosten gegenüber. Außerdem gibt es bereits einen regen Gebrauchtwagenmarkt, auf dem Jahreswagen zur sehr guten Preisen angeboten werden.

Ob ein Elektrofahrzeug wirtschaftlich gegen einen Verbrenner bestehen kann, muss man im Einzelfall nachrechnen. Es muss aber auch nicht immer jede Anschaffung wirtschaftlich sein. Vielen genügt das neue Fahrgefühl und dabei etwas für die Umwelt getan zu haben.


Erhalte ich beim Kauf eines Elektroautos staatliche Unterstützung?

Der Bund fördert den Kauf eines Elektrofahrzeuges finanziell mit dem sogenannten Umweltbonus. Der Umweltbonus beträgt für ein reines Batterieelektrofahrzeug und ein Brennstoffzellenfahrzeug 4.000 Euro und für ein von außen aufladbares Hybridelektrofahrzeug 3.000 Euro. Der Antrag auf Förderung muss beim BAFA gestellt werden.

Zudem gibt die Bundesregierung Kommunen die Möglichkeit, mit dem am 05. März beschlossenen Gesetz zur Bevorrechtigung der Verwendung elektrisch betriebener Fahrzeuge, Elektrofahrzeugen Privilegien gegenüber Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor einzuräumen. Nun ist es möglich, kostenlose Parkplätze zu reservieren und Busspuren für den umweltfreundlichen Verkehr freizugeben. Das Gesetz betrifft neben reinen Elektrofahrzeugen ebenso PlugIn-Hybrid- und Brennstoffzellenfahrzeuge. Außerdem gibt es eine Steuerbefreiung von Elektrofahrzeugen, welche für 10 Jahre bei Erstzulassung zwischen dem 18. Mai 2011 und dem 31. Dezember 2020 gilt (§ 3d Abs. 1 KraftStG).

Von der Opposition und Umweltverbänden wird das Gesetz als nicht ausreichend und Symbolpolitik kritisiert, da auch Hybridmodelle wie z.B. der Porsche Cayenne von den Privilegien profitieren, ein sparsamer Kleinwagen mit Verbrennungsmotor jedoch nicht.


Findet man überall eine Werkstatt?

Die Arbeit an einem Elektrofahrzeug ist eine andere als bei Autos mit Verbrennungsmotor. Besonders für den Antriebsstrang mit Hochvoltleitungen und -batterien erfordert eine besondere Ausbildung. Die Auswahl der Werkstätten ist dadurch verringert. In den Jahren der Garantie ist aber in der Regel sowieso die Wartung und Reparaturen in der Vertragswerkstatt vorzunehmen und in Zukunft werden sich auch immer mehr freie Werkstätten auf Elektrofahrzeuge spezialisieren.


Was passiert, wenn ich liegen bleibe?

Wenn man mit leerer Batterie liegen bleibt, hat man tatsächlich ein Problem. Im Gegensatz zu Benzin oder Diesel kann der Tank nicht einfach mit einem Kanister nachgefüllt werden. Häufig bleibt nichts anderes übrig als einen Abschleppdienst zu rufen. Dabei sind jedoch die Anweisungen in der Bedienungsanleitung zu beachten, da die Elektromotoren beim Abschleppen Strom produzieren und die Elektronik beschädigen könnten.


Bleibt der Fahrspaß nicht auf der Strecke?

Lange hielt sich das Vorurteil, Elektroautos seien langsam und Träge. Bei modernen Modellen ist das Gegenteil der Fall. Systembedingt steht das volle Drehmoment bei einem Elektromotor deutlich früher zur Verfügung als bei einem Kolbenmotor, wodurch auch mit PS-schwachen Motoren flottes Anfahren möglich ist. Kleinstwagen wie der Smart ed oder der VW e-Up! werden dadurch zu Stadtflitzern mit Spaßfaktor. Die Höchstgeschwindigkeit ist bei vielen Fahrzeugen bei 130 bis 140 km/h abgeregelt.

Der satte Motorsound, wie ihn Liebhaber mögen, fehlt natürlich bei Elektrofahrzeugen. Synthetische Geräusche, welche wenige Hersteller anbieten, sind dafür kein Ersatz.


Können Elektrofahrzeuge nicht schnell von Radfahrern oder Fußgängern überhört werden?

Bei geringen Geschwindigkeiten sind Elektrofahrzeuge in der Tat fast gar nicht zu hören. Ab ca. 25 km/h überwiegen jedoch die Rollgeräusche, sodass ein herannahendes Fahrzeug wahrgenommen werden kann. Das Gefahrenpotential bei niedrigen Geschwindigkeiten ist gering. Bei 20 km/h liegt der Bremsweg inklusive Reaktionszeit bei 5-8 m.

Ab Juli 2019 wird der Einbau eines Warngeräuschgenerators, ein "Acoustic Vehicle Alert System", für alle neu entwickelten Fahrzeugtypen in der EU zur Pflicht und ein Jahr später für sämtliche neu zugelassenen Elektro- und Hybridautos. Während die künstlich erzeugten Geräusche in Europa bis zu einer Geschwindigkeit von 20 km/h Pflicht sind, liegt die Grenze in den USA bei 30 km/h. Bei schnellerer Fahrt reichen dann die Rollgeräusche aus.


Verliere ich nicht Laderaum durch die Batterien?

Je nach Modell kann dies der Fall sein. Meist bei konventionellen Modellen, die zu Elektrofahrzeugen umgerüstet wurden. Der Platz, der durch den Tank und anderen Komponenten frei wird reicht häufig nicht aus, sodass ein Teil der Batterien im Kofferraum untergebracht wird. Bei Neuentwicklungen wird jedoch vermehrt darauf geachtet, die Batterien komplett im Fahrzeugboden unterzubringen, sodass kein Laderaum verloren geht.


Kann ich an jeder Stromtankstellen mein Fahrzeug laden?

Typ-1 Stecker
Typ-1 Stecker

Leider nein. Zum einen gibt es verschiedene Steckertypen, die häufig auch nicht einfach mit einem Adapter kompatibel gemacht werden können. Sehr häufig anzutreffen sind die normalen Haushaltsstecker (SchuKo) und der sogenannte Typ-2 Stecker. Seltener findet man Schnellladestationen mit herstellerspezifische Steckertypen.

Zum anderen gibt es eine Reihe von verschiedenen Abrechnungssystemen. Bei vielen Ladestationsbetreibern muss man sich vor Nutzung registrieren, was je nach Region viele verschiedene Kundenkarten zur Folge haben kann. Teilweise haben sich Betreiber auch zusammengeschlossen, wie es z.B. bei Ladenetz mit über 30 Stadtwerken der Fall ist.

Ist ein Elektrofahrzeug gut für die Umwelt?

Kommt drauf an. Und zwar darauf, was man "tankt". Angenommen, es würde aufgrund der vielen Elektroautos ein neues Kohlekraftwerk ans Netz gehen. Bei einem Verbrauch von 15 kWh pro 100 km würde das einen CO2-Ausstoß von ca. 140 g/kWh bedeuten. Ein Elektrofahrzeug spart also nur dann den Ausstoß von Treibhausgasen, wenn mit Erneuerbaren Energien geladen wird. Es finden derzeit rege Forschungen statt, wann und wo ein Elektrofahrzeug am besten geladen werden sollte, beispielsweise am frühen Nachmittag, wenn die Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen hoch und der Verbrauch gering ist.

Problematisch können unter Umständen auch die Lithium-Batterien sein, wenn diese falsch entsorgt werden. Es werden momentan jedoch neue Recyclingverfahren für diese Batterien entwickelt.

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