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Geschrieben von ALexikon

Das Elektroauto – Was ist das?

Elektroauto Symbol
Bild von Gerd Altmann auf Pixabay

 

Ein Elektroauto hat einen Elektromotor als Antrieb und benötigt deshalb kein Diesel oder Benzin. Das Auto hat eine Batterie welche, den Motor mit Strom versorgt. Dieser Akku muss vor der Fahrt aufgeladen werden, sonst funktioniert der Motor nicht. Der Besitzer fährt mit seinem Auto also nicht an die Tankstelle, sondern lädt den Motor bzw. die Batterie über die Steckdose auf. Dadurch wird viel weniger CO2 ausgestoßen und es ist insgesamt günstig zu tanken. Doch es gibt einige Dinge, die beachtet werden müssen.

 

Seit wann gibt es Elektroautos?

Das Elektroauto ist in den Fokus geraten, weil der Klimawandel gestoppt werden soll und Autos als großer Verursacher des Klimawandels gelten. Die Idee stammt jedoch nicht von den heutigen Ingenieuren, sondern ist schon sehr alt. An den ersten Autos mit Elektromotor wurde bereits im Jahr 1821 getüftelt. Der britische Forscher Michael Faraday stellte damals eine Konstruktion aus Elektromagneten in einer kontinuierlichen Bewegung vor. Damit war das Grundkonzept des Elektromotors geschaffen.

In der Folge gab es immer weitere Innovationen aus vielen Ländern und es wurden viele Modelle gebaut. Um 1900 waren in den USA mehr als 34.000 Elektroautos zugelassen, deshalb gilt diese Zeit als erste Blütephase der Elektromobilität. Es gab zu der Zeit auch Fahrzeuge mit Benzinmotoren, diese hatten allerdings einen Marktanteil von lediglich 22 Prozent.

Nach der Jahrhundertwende wurde das Öl jedoch immer billiger und so wurde das Elektroauto aus dem Markt verdrängt. Ab 1910 begann die große Ära der Verbrennungsmotoren und diese hielt über einen langen Zeitraum an. In den neunziger Jahren begann eine weltweite Ölkrise. Sie bewegte die Automobilbauer dazu, nach alternativen Antriebsformen zu suchen und dabei entdeckten sie das Elektroauto wieder. Die großen Automobilbauer Honda, Peugeot, Nissan, Citroen und General Motors nahmen die Herausforderung an. Ab dem Jahr 2003 verbreiteten sich die Elektroautos wieder nach und nach und die anderen Hersteller fingen ebenfalls mit der Produktion an.

 

Wie funktioniert ein Elektroauto?

Das Herzstück eines Autos ist der Motor und das ist in einem Elektroauto natürlich nicht anders. Der Motor wird mit Strom aus dem Akku, der in der Regel im Boden des Fahrzeugs verbaut ist, angetrieben. Der Elektromotor erzeugt elektromagnetische Felder und wandelt so die elektrische Energie in Mechanische um. Die Magnetfelder stoßen sich ab oder ziehen sich an und durch diese abwechselnde Arbeit bewegt das Auto sich.

In der Handhabung und Optik unterscheiden sich die Elektroautos nicht großartig von den Verbrennern.

Der

  • Innenraum
  • die Bremsen
  • Scheibenwischer
  • und weitere mechanische Teile

funktionieren gleich.

Im Bereich von Motor und Tank gibt es die bereits erwähnten gravierenden Unterschiede, denn der Tank wurde durch einen Akku und die Tanköffnung durch einen Ladeanschluss ersetzt. Im Elektroauto sind grundsätzlich zwei Batterien verbaut.

Die sogenannte Hochvoltbatterie ist am ehesten mit dem Benzintank zu vergleichen und wird als Akku bezeichnet. Diese Batterie hat eine bestimmte Kapazität und bestimmt somit die Reichweite des Elektroautos. Sie wird über die Ladesäule oder eine Wallbox geladen. Die Hochvoltbatterie gilt als das teuerste Bauteil in den Fahrzeugen. In der Regel handelt es sich dabei um Lithium-Ionen Akkus. Die Gründe dafür sind vor allem die lange Lebensdauer, die speicherbare Energiemenge und der schnelle Ladevorgang. Eine leistungsstarke und hochqualitative Batterie lässt den Preis eines Autos steigen.

Die Bordelektronik wird, wie in Verbrennern, über eine Niedervoltbatterie versorgt, weil die Bauteile die hohe Spannung nicht vertragen würden. Bauteile wir das Radio, die Lichter und die Scheibenwischer werden darüber mit Strom versorgt. Die beim Bremsen zurückgewonnene Energie wird ebenfalls in der Niedervoltbatterie gespeichert.

Bei den Motoren handelt es sich um sogenannte synchrone Wechselstrommotoren. Sie bestehen aus mehreren Elektromagneten, einem Stator und einem Rotor. Der Stator ist unbeweglich und generiert aus dem Gleichstrom ein konstantes Magnetfeld. Der Rotor ist beweglich und dreht sich im Betrieb. Er stellt sein eigenes Magnetfeld mithilfe von Wechselstrom her. Das konstante Magnetfeld wird durchgängig mit der gleichen Menge an Energie versorgt. Der Energiezufluss des Rotors wird über das Gaspedal reguliert. Das Magnetfeld ändert sich in bestimmten Intervallen, damit die Magneten abwechselnd angezogen und abgestoßen werden können. Dadurch entsteht mechanische Energie und die Räder drehen sich.

Die Hochvoltbatterie wird über einen Stecker durch den Ladeanschluss geladen. Der Anschluss befindet sich, wie bei Verbrennern der Tankdeckel, unter einer Klappe in der Seite des Autos. Das Auto kann über eine Steckdose, eine Wallbox oder eine Ladesäule geladen werden. Der Nachteil am Laden mittels Steckdose ist der Zeitverbrauch, denn das Laden dauert etwa acht bis zehn Stunden. In der Öffentlichkeit gibt es mittlerweile viele Ladestationen, an denen das Laden deutlich schneller geht.

 

Was gilt als Elektroauto?

Als Elektroauto gilt jedes Auto, dass mit einem Elektromotor bewegt wird. Es handelt sich dennoch um ein Kraftfahrzeug, weil die Art des Motors dafür keine Rolle spielt. Daraus folgt, dass der Fahrer eine entsprechende Fahrerlaubnis, z.B. den Führerschein der Klasse B besitzen muss.

Fahren ohne Führerschein stellt auch mit einem Elektroauto eine Straftat dar.

Das Elektromobilitätsgesetz soll viele Anreize schaffen, damit Menschen sich ein Elektroauto kaufen. Neben finanziellen Anreizen sollen gesonderte Parkflächen ausgewiesen werden. Diese Stellflächen beinhalten eine Ladestation und können in manchen Kommunen sogar kostenfrei genutzt werden. Die Regelungen sind hier jedoch von Kommune zu Kommune verschieden. In manchen Städten gilt die Regel, dass ein Elektroauto nur auf dem entsprechenden Parkplatz parken darf, wenn es geladen wird. Ansonsten wird ein kleines Bußgeld fällig. Falls ein Benziner auf einem solchen Parkplatz steht, wird eine empfindliche Sanktion fällig und das Fahrzeug unter Umständen abgeschleppt.

 

Ist ein Elektroauto sinnvoll?

Elektroautos werden als klimaschonende Alternative zum Verbrenner angepriesen. Bei der Produktion der Batterien werden jedoch viele Treibhausgase freigesetzt und der Strommix in Deutschland setzt noch auch Kohle und andere fossile Energieträger.

Die Klimavorteile werden erst nach mehreren Jahren sichtbar.

In einer Untersuchung wurden verschiedene Antriebsarten miteinander verglichen. Als Grundlage setzten die Forscher eine Lebensdauer von 15 Jahren und eine jährliche Fahrleistung von 15.000 Kilometern an.

Am schlechtesten schnitten dabei die Hybrid-PKWs ab, weil die zusätzliche Batterie einen entsprechend hohen Schadstoffautos verursacht. Der Hybrid verbraucht zusätzlich noch Benzin und bietet damit in Summe keinen Vorteil gegenüber einem normalen Benziner.

Das reine Elektroauto sorgt insgesamt für weniger Schadstoffe, allerdings erst nach einem langen Zeitraum. Nach 127.500 Kilometern hat das Elektroauto weniger Schadstoffe freigesetzt als der Benziner. Den Diesel überholt das Elektroauto erst bei 219.000 Kilometern. Derzeit gilt der Erdgasantrieb als die beste Wahl, wenn man wenig Schadstoffe verursachen möchte.

Das Elektroauto hätte eine bessere Bilanz, wenn zum Laden ausschließlich Strom aus regenerativen Energiequellen genutzt werden würde. Direkt dahinter käme das Brennstoffzellenfahrzeug. Dieses Auto wird mit Wasserstoff betankt, der aktuell jedoch noch mit einem hohen Energieaufwand hergestellt werden muss, deshalb stellt dieser Antrieb noch keine Alternative dar. Die Forschung im Bereich von synthetischen Kraftstoffen läuft derzeit auch, allerdings gibt es hier noch keine wirklichen Alternativen zu Benzin und Diesel. Im Endeffekt sind Elektroautos definitiv sinnvoll, allerdings müssen erst die Stromnetze und die Stromquellen entsprechend umgebaut werden. Falls der Strom zu 100 Prozent aus regenerativen Energien stammt, rechnet sich der Kauf eines Elektroautos bereits nach 37.500 Kilometern.

(Stand: 2021)

 

Vor- und Nachteile von einem Elektroauto

E Parkplatz
Foto: von distelAPPArath auf Pixabay

 

Das Thema Umweltschutz wird aktuell immer beliebter. Es werden jedes Jahr mehr Elektroautos zugelassen, denn die Vorteile stehen für viele Menschen im Vordergrund.

Ein Vorteil von Elektroautos ist, dass während der Fahrt keine CO2 ausgestoßen wird. In Zukunft wird die Produktion der Batterien vermutlich ebenfalls umweltfreundlicher und somit wird sich die CO2-Bilanz merklich verbessern.

Die hohen Kaufpreise schrecken viele Menschen erstmal ab, allerdings gibt es auch viele Fördermöglichkeiten. Im Unterhalt sind Elektroautos wesentlich günstiger als Benziner, allein für den Strom spart man fünfzig Prozent gegenüber Benzin und Diesel. Die Kosten für Wartung und Reparatur fallen im Durchschnitt ebenfalls geringer aus. Elektromotoren sind leise und effizient. Die Energie kann wesentlich effizienter in mechanische Bewegung umgewandelt werden.

Als großer Nachteil gilt aktuell der hohe Preis. Elektroautos werden noch nicht so effizient gebaut wie Verbrenner und kosten dementsprechend mehr Geld in der Produktion. Aktuell ist die Reichweite der Wagen noch relativ gering. Die kleinen und günstigen Modelle schaffen etwa 150 Kilometer mit einer Ladung, bei den größeren Autos ist nach 200 Kilometern Schluss. Diese Technologie ist jedoch auf einen guten Weg und die Batterien werden immer effizienter. Die Schwierigkeit besteht derzeit darin, dass Preis und Gewicht nicht steigen sollen, die Kapazität hingegen schon. Die Ladeinfrastruktur ist in Deutschland derzeit noch viel zu wenig ausgebaut. Das Laden an der Steckdose dauert im Prinzip viel zu lange und öffentliche Ladestationen werden zwar immer mehr gebaut, allerdings steigt gleichermaßen auch die Anzahl der zu ladenden Autos.

 

Die besten Elektroautos 2021

 

weiterführende Links:

10 ungewöhnliche Fragen zum Elektroauto

Elektroauto - beliebte E-Autos

Elektroautos im Stau

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