E-Auto

Aufladestation für Elektroautos

E-Autos – umweltfreundlich unterwegs

E-Autos sind immer mehr im Kommen. Die mit Strom betriebenen Elektroautos scheinen die umweltfreundliche Alternative zu Benzinern und Dieselfahrzeugen zu sein. Die Fahrzeuge werden mit einem oder mehreren Elektromotoren, welche Strom aus Batterien beziehen angetrieben. Inzwischen hat fast jeder Autohersteller ein Modell im Angebot. Äußerlich sehen die Fahrzeuge ebenso schnittig aus wie Benziner. Doch halten sie auch, was sie versprechen? Haben sie wirklich eine bessere Umweltbilanz als benzinbetriebene Fahrzeuge und sind sie somit tatsächlich umweltfreundlicher? Das E-Auto bringt zwar viele Vorteile mit sich, Fahrzeughalter müssen aber auch einige Abstriche machen. Anfang 2017 wurden in Deutschland circa 55.000 Elektrofahrzeuge gezählt. Das sind gerade einmal 0,1 Prozent aller angemeldeten Fahrzeuge.

 

Elektroauto – was ist denn das?

Als Elektroauto werden Kraftfahrzeuge bezeichnet, die der Güter- und Personenbeförderung dienen und über einen Elektromotor verfügen. Die benötigte Energie, welche zur Fortbewegung notwendig ist, kommt aus einer Traktionsbatterie. Fahrzeuge, welche die Energie aus einer Oberleitung, einer Brennstoffzelle oder einem Reichweitenverlängerer beziehen, werden nicht als Elektroauto bezeichnet. E-Autos werden als emissionsfrei eingestuft, da sie während des Betriebes keine relevanten Schadstoffe erzeugen. Dies bezieht sich jedoch nur auf die reine Betriebszeit und nicht auf die Emissionen, die beispielsweise bei der Herstellung des E-Autos erzeugt werden.

Im Gegensatz zu herkömmlich angetriebenen Fahrzeugen haben E-Cars einige Vorteile. Dazu gehört der höhere Wirkungsgrad, die nicht vorhandene Kaltstartproblematik, die geräuscharme Fahrweise sowie die Umweltfreundlichkeit in der Betriebsphase. Auch eine etwaige Kaufprämie für Neuzulassungen ist ein Pro für Elektroautos.

Allerdings bringen E-Fahrzeuge auch einige Nachteile mit sich. Vor allem ist momentan die Batterie ein Problem. Diese ist schwer, teuer und verfügt nur über eine begrenzte Lebensdauer.

Neben Elektroautos gibt es auch Hybridfahrzeuge, die zum elektrischen Antrieb auch noch über einen Kraftstofftank verfügen. Je nach Bedarf können diese Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor oder Strom fahren. Der kombinierte Verbrennungs-Elektroantrieb bringt einige Vorteile. Die unterschiedlichen Antriebsarten können sich in den Vorteilen ergänzen und Nachteile kompensieren.

Ohne Elektromotor fahren Mikrohybridfahrzeuge. Sie nutzen die Bremsenergie um die Fahrzeugelektrik mit Strom zu versorgen.

 

Die Autoindustrie ist im Wandel

Start Stopp Automatik ist umweltfreundlich bei Elektroautos

Noch sind E-Autos kein adäquater Ersatz für Benziner oder Dieselfahrzeuge. Elektromotoren können bisher die Rolle der Verbrennungsmotoren lediglich ergänzen. Ein vollständiger Ersatz ist beim derzeitigen Stand noch nicht möglich. Automobilhersteller müssen für eine erfolgreiche Umsetzung der Klimapolitik verschiedene Antriebssysteme technologieoffen weiterentwickeln können. Alternativen in der Antriebstechnik sind ebenso unverzichtbar wie die Optimierung konventioneller Antriebe. Elektroauto Hersteller wie Tesla sind bei der Entwicklung von E-Autos zwar erfolgreich, können aber die konventionellen Antriebe nicht zu 100% ersetzen.

Obwohl ein Kurswechsel in der Autoindustrie zu erkennen ist, scheuen noch viele Hersteller die Risiken und Investitionen in die neuen Fahrzeuge. China löst das Problem mit Druck: Das Land hat eine Mindestquote für Elektrofahrzeuge eingeführt. Auch in Deutschland könnte eine solche Quote den Prozess beschleunigen. Dazu sind aber vor allem die richtigen Voraussetzungen zu schaffen. Bisher stehen einem zu hohe Preise und eine Technologie, die noch in den Kinderschuhen steckt, im Wege. Und auch der Verbraucher muss sich umstellen. Geringe Reichweiten, längere Ladezeiten und eine unzureichende Ladeinfrastruktur mit zu wenigen Stromtankstellen schrecken Verbraucher noch ab.

Auf der IAA zeigt sich, dass die Automobilbranche aus dem Diesel-Skandal gelernt hat. Autohersteller wie BMW, Mercedes, VW oder Audi präsentieren E-Autos auf der IAA. Besonders die großen deutschen Hersteller wollen sich verstärkt den E-Autos widmen und so mancher möchte sich zeitnah vom Verbrennungsmotor verabschieden.

 

Wie umweltfreundlich sind E-Autos?

Alter Auspuff mit Blume

Laut einer Studie nehmen sich E-Autos und Benziner nicht viel. Die Herstellung der Akkus ist sehr energieintensiv und somit auch nur bedingt förderlich für den Klimaschutz. Ein positiver Effekt in puncto CO2 Ausstoß zeigt sich erst nach längerer Gebrauchszeit. Eine Tesla Luxuslimousine zeigt erst nach acht Jahren einen positiven Effekt in Bezug auf den Klimaschutz und die Umweltbilanz. Schneller geht es bei kleinen E-Cars. Dort ist der positive Effekt schon nach durchschnittlich drei Jahren vorhanden. Ein SUV E-Fahrzeug hat ein höheres CO2 Problem als ein kleines Mittelklassenauto mit Diesel- oder Benzinantrieb. Bis E-Autos eine sinnvolle Alternative zum Dieselfahrzeug oder Benziner sind, wird es noch eine Weile dauern. Zum einen muss die Herstellung der Akkus effektiver werden, damit nicht nur Akkueffizienz höher, sondern auch Akkupreis in Zukunft niedriger sind, zum anderen kann der Strom für den Antrieb nicht aus Kohlekraftwerken kommen, wenn die E-Autos wirklich umweltfreundlicher sein sollen.

 

E-Auto ist nicht gleich E-Auto

Ein wichtiges Unterscheidungsmerkmal bei E-Autos ist die Antriebstechnik. Bei den PKWs hat sich der Frontantrieb mit Kraftableitung etabliert. Dabei kommt der Antrieb direkt aus dem Abtrieb der E-Maschine. Beliebt ist aber auch ein Allradantrieb, bei dem für jede Achse ein Motor notwendig ist. Beide Motoren müssen nicht gleich leistungsstark sein. Unterschiedliche Leistungen lassen sich über eine intelligente Steuerung ausgleichen. So wird zum Beispiel beim Hybrid-Elektrofahrzeug von Toyota der Elektromotor der Hinterachse als Hilfsantrieb verwendet.

Eine weitere Antriebsart ist der Radnabenmotor. Dabei ist eine maximale Ansteuerung der Antriebskraft für jedes Rad möglich. Die fahrdynamischen Vorteile sprechen für diese Antriebsart. Allerdings hat auch dieser Antrieb ein paar Nachteile. So liegt der Antrieb im Schmutzbereich und ist ungeschützt platziert.

Auch beim Motor selbst gibt es verschiedene Systeme. Zur Auswahl stehen:

  • Reluktanzmotor
  • bürstenloser Gleichstrommotor
  • remderregter Synchronmotor
  • umrichtergeführter Dreiphasen-Synchronmotor
  • umrichtergeführter Synchronmotor

Von der Spezifikation nach Leistung, Energieverbrauch und Herstellungskosten hängt es ab, welcher Motor zu guter Letzt zum Einsatz kommt. Während in Kleinwagen eher die bürstenlosen Gleichstrommotoren zum Einsatz kommen, sind Geländewagen meist mit einem umrichtergeführten Synchronmotor ausgestattet. Andere Motorenkonzepte wie ein umrichtergeführter Asynchronmotor spielen zurzeit eher eine untergeordnete Rolle.

 

Plug-in-Hybrid, Elektrofahrzeug, Teilhybrid oder Vollhybrid – was ist was?

Es muss nicht immer das reine Elektrofahrzeug sein. Alternative Antriebe können auch bei herkömmlichen Antriebsarten als Zusatz eingesetzt werden. So werden beim Hybridfahrzeuge verschiedene Antriebe miteinander kombiniert. Zum Diesel- oder Benzinmotor kann dann die Brennstoffzelle mit einem Elektromotor kommen. Dies kann nicht nur den insgesamten Verbrauch reduzieren, sondern auch die Fahrleistung erhöhen.

  • Diese Elektroauto-Typen gibt es:
  • Beim Teilhybriden gibt es zwei Versionen. Zum einen kann der Elektromotor ausschließlich zum Starten oder Stoppen dienen oder als Bremsenergierückgewinnung eingesetzt werden. Nur mit dem Elektromotor können sich die Fahrzeuge nicht bewegen. Sie benötigen unbedingt einen Verbrennungsmotor.
  • Vollhybriden können zumindest kurzzeitig mit Strom fahren. Sie können aber ebenso mit Verbrennungsmotor gefahren werden.
  • Beim Plug-In-Hybrid handelt es sich um Fahrzeuge, bei denen größere Akkus verbaut sind, welche über eine Steckdose aufgeladen werden können. Fahrer haben hier die Möglichkeit, zwischen Verbrennungsmotor und Akku zu wählen. Eigentlich würden die Elektroautos aber auch ohne Verbrennungsmotor auskommen.
  • Reine Elektrofahrzeuge fahren ausschließlich mit Strom.

 

Was du über Elektroautos wissen solltest

Schild für Aufladestelle für E-Autos

Das Herzstück des Elektroautos ist die Fahrzeugbatterie. Der Akku ist die teuerste Komponente in diesen Fahrzeugen. Mit der Herstellung wird die Umwelt am meisten belastet. Andere Bauteile wie der Elektromotor oder die Elektronik sind weniger anfällig und können leicht auf die gesamte Lebensdauer des Fahrzeugs ausgerichtet werden.
Die Reichweite der Fahrzeuge variiert noch sehr stark. Während die Fahrzeuge der Marke Tesla aus der Serie S es schon auf stolze 400 bis 600 Kilometer Reichweite bringen, liegen andere Fahrzeuge bei gerade einmal 250 Kilometer. Allerdings hat sich in den letzten Jahren auch die Infrastruktur der E-Tankstellen verbessert. Verschiedene Ladestellen sind geradezu aus dem Boden geschossen und viele Supermärkte, Einkaufszentren und Tankstellen bieten Parkplätze, auf denen das Aufladen des E-Cars über Ladesäulen problemlos möglich ist. Die Ladezeiten sind aber sehr unterschiedlich. Öffentliche Schnellladestationen laden das Fahrzeug innerhalb von 30 bis 60 Minuten auf. Die heimische Steckdose bringt es hingegen auf bis zu 14 Stunden. Durch spezielle Ladestationen und Charger für Zuhause kann die Ladezeit der Akkus jedoch drastisch reduziert werden, was die Möglichkeiten der Mobilität mit den Elektroautos deutlich verbessern kann.

LadestationBeschreibung der LadestationLadedauer
Herkömmliche SteckdoseDie Batterie wird mit einem speziellen Ladekabel an die normale Wechselstrom-Steckdose angeschlossen.8 bis 14 Stunden
Haushaltssteckdose mit WallboxDie Wandladestation wird extra installiert und dient als Steckverbindung für Ladekabel.2 bis 6 Stunden
Öffentliche LadesäuleDie Ladestation kann mit einem speziellen Ladekabel und einer Tankkarte genutzt werden.2 bis 4 Stunden
Öffentliche SchnellladestationDie Hochleistungs-Ladestation arbeitet mit Gleichstrom. Dafür ist meist eine spezielle Ladedose erforderlich.0,5 bis 1 Stunde
Tesla-SuperchargerSpeziell für Tesla-Modelle ist die Hochleistungsladesäule mit Gleichstrom gedacht. Die Modelle der Serien S und X können hier in Kürze geladen werden.Etwa 0,3 Stunden

Die Angaben sind lediglich Richtwerte, die je nach Modell sich ändern können. Zudem haben die Schnellladestationen einen Nachteil: Wird der Akku zu häufig schnell geladen, kann die Batterie geschädigt werden. Außerdem kann wegen der Gefahr der Überspannung die Batterie lediglich zu 80 Prozent geladen werden. Auch verursacht das heimische Laden einen hohen Stromverbrauch, was bei einem hohen Strompreis dementsprechend bemerkbar machen kann.

Die Lebensdauer der Elektroauto-Batterie ist relativ gering, was zusätzliche Kosten verursacht. Hersteller geben die Lebensdauer einer Lithium-Ionen-Batterie mit 5 Jahren und einer Fahrtstrecke zwischen 50.000 und 100.000 km an. Die tatsächliche Lebensdauer dürfte zwar um einiges höher liegen, da ein Garantiefall die Hersteller teuer zu stehen kommt, für die gesamte Nutzungsdauer des Fahrzeugs reicht sie aber im Regelfall nicht. Vor allem dann nicht, wenn das Fahrzeug zu wenig oder zu viel genutzt wird. Auch ein „zu wenig“ ist ungünstig, da dann die Batterie durch Alterung verschleißt. Die Lebensdauer der Fahrzeuge hängt wesentlich von der Lebensdauer der Akkus ab.

Beim Thema Wartung läuft das Elektrofahrzeug den anderen Antriebstypen den Rang ab. Durch die Komplexität des Verbrennungsmotors und der hohen Zahl an Verschleißteilen sind diese Fahrzeuge viel wartungsintensiver als ein Elektroauto. Die dadurch gesparten Kosten sind über die Lebensdauer des Fahrzeugs gerechnet erheblich und sollten bei einem Kostenvergleich einbezogen werden.

 

Wo E-Autos zum Einsatz kommen

Mit den noch relativ kleinen Reichweiten sind die Elektroautos für den Stadtverkehr wie geschaffen. Außerdem macht der Technologie das ständige Stopp and Go weniger aus als den Fahrzeugen, die mit Benzin oder Diesel betrieben werden. Wo du mit einem Benziner oder Dieselfahrzeug mit einem hohen Sprittverbrauch rechnen musst, bleiben E-Cars cool. Dazu kommt, dass du mit jeder Tankfüllung sparen würdest und die Luft in den Städten sauberer werden würde. Außerdem sind die elektrischen Fahrzeuge um vieles geräuschärmer als Autos mit herkömmlichen Antrieb. Aber wie schnell fahren Elektroautos eigentlich? Die Geschwindigkeiten sind abhängig vom Modell. Sie liegen bei kleinen Fahrzeugen bei etwa 80 km/h und können bei großen Fahrzeugen bis zu 250 km/h steigen. Auch bei der Startgeschwindigkeit brauchen E-Autos sich nicht verstecken. Ein Oberklassenwagen ist in etwa 5,4 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Kleinwagen liegen im Schnitt bei 7,2 Sekunden. Auf den Verlauf und den Fluss des Verkehrs dürften sich die E-Autos somit nicht negativ auswirken.

 

Welche Auswirkungen hat die Verbreitung von Elektroautos auf Stromnetz?

Bis zum Jahr 2020 sollen eine Million Elektroautos auf unseren Straßen fahren. Das hat natürlich auch Auswirkungen auf das Stromnetz, schließlich wird der Stromverbrauch dadurch enorm ansteigen. Die neuen Stromverbraucher müssen sinnvoll in das vorhandene Stromnetz integriert werden, da sonst die Fahrzeuge eine große Belastung darstellen können. Bis jetzt ist das Stromnetz nicht für die unzähligen zusätzlichen Kilowattstunden, die die Elektroautos benötigen, ausgelegt. In Zukunft können also deutlich höhere Netzspitzen auftreten, die aufgefangen werden müssen. Das erfordert eine intelligente Einbindung der E-Fahrzeuge in das Stromnetz. Erneuerbare Energien sind dabei ein wichtiger Faktor. Schon jetzt werden neue Konzepte für ein gesteuertes Laden und den einheitlichen Zugang zu Ladestationen entwickelt.

 

Fahren mit der Energie der Sonne

Eine besondere Form des Elektroautos ist das Solarauto. Die Fahrzeuge nutzen nicht nur eine Batterie zum Fahren, sondern verfügen außerdem über zahlreiche Solarzellen, welche die Kraft der Sonne tanken. Das junge Start-up Unternehmen Sono Motors hat sich im Bereich Solarauto einen Namen gemacht. Das Modell „Sion“ verfügt über 330 Solarzellen, bringt es auf eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h und hat eine Reichweite von 250 Kilometer ohne Sonnenstrom. Mit Sonnenstrom erhöht sich diese Reichweite nochmal um einiges. Mit Fünf Sitzen und 500 Litern Kofferraum-Fassungsvermögen wird ausreichend Platz geboten. Allerdings müssen Interessenten noch bis 2019 auf den ersten serienmäßig produzierten Sion warten.

 

Elektroauto kaufen – das solltest du beachten

E-Auto Display ist umweltschonend

Solltest du dich zeitnah für ein E-Auto entscheiden, ist die Kaufprämie ein guter Anreiz, dein Vorhaben in die Tat umzusetzen. Zurzeit gibt es eine Prämie von 4.000 Euro für Elektroautos. Die Zuschüsse für die Fahrzeuge werden zum Teil vom Bund und zum anderen Teil von der Autoindustrie getragen. Die E-Auto Förderung ist vorerst bis 2019 geplant.

Beim Kauf dürfen deine individuellen Anforderungen durchaus eine Rolle spielen, denn inzwischen bieten viele verschiedene Autohersteller Elektroautos an. In einem Elektroauto-Vergleich kannst du das für dich beste Modell auswählen. Neben Tesla bieten BMW, VW und Nissan elektrisch betriebene Fahrzeuge. Aber auch Hybriden sind im Angebot. Natürlich können auch E-Autos finanziert oder geleast werden. Vor dem Kauf solltest du dich über Ladestationen in deiner Nähe informieren. Derzeit gibt es circa 50.000 Stromtankstellen in Deutschland. Das Netz wird aber ständig erweitert.

Ein wichtiger Punkt bei der Anschaffung sind die Kosten fürs E-Auto. Meist liegen die Preise weit über den von vergleichbaren Benzinern oder Dieselfahrzeugen. Allerdings sind die Unterhaltungskosten um einiges günstiger. Hier lohnt es sich, wenn du einen E-Auto Vergleich durchführst. Günstige Elektroautos kannst du gebraucht erwerben.

Das billigste E-Auto als Neufahrzeug liegt bei unter 20.000 Euro. Citroën bietet zwei Modelle, die gerade einmal etwas über 15.000 Euro kosten. Allerdings sollte dir klar sein, dass der niedrige Preis auf Kosten der Reichweite geht und es sich dabei nur um Kleinwagen handelt. Das teuerste E-Auto kommt aus Finnland. Der Toroidion 1MWIn ist ein spritziger Sportwagen, der über satte 1.360 PS verfügt und es auf eine Höchstgeschwindigkeit von 450 km/h bringt. Allerdings kostet der Sprinter auch 1,5 Millionen Euro, die du bei einer entsprechenden Ausstattung auch auf 3,5 Millionen Euro hochschrauben kannst. Man gönnt sich ja sonst nichts.

 

Warum sind E-Autos teurer als herkömmliche Fahrzeuge?

Die hohen Anschaffungskosten entstehen vor allem durch den Akku. Dass die Batterie so teuer ist, hängt vor allem von den Rohstoffen und der kostenintensiven Technologie ab. Bei einem Mittelklassewagen mit einer Akkukapazität von 20 kW entstehen pro kW etwa 500 Euro Kosten für die Batterie. Das sind dann gleich mal 10.000 Euro, die nur der Akku kostet. In Zukunft können durch den Einsatz von innovativen Materialien und besseren Produktionskosten die Kosten auf etwa 250 Euro je kW sinken. Aber dazu braucht es noch ein paar Jahre.

Welche Wartungs- und Nutzungskosten erwarten dich bei einem Elektroauto?

Solange der Akku hält, ist das E-Auto sehr günstig. Der Strom für ein E-Auto ist sehr günstig. Bei einem Preis von 29,5 Cent je kWh werden je nach Fahrzeugtyp und Leistung gerade einmal 3,50 Euro auf 100 km benötigt. Doch nicht nur die Kilometerkosten werden geringer, die Wartungskosten allgemein sind beim E-Auto um einiges niedriger. So sind die Elektrofahrzeuge derzeit noch von der Kfz-Steuer befreit. Und auch beim Thema Inspektion kommst du mit einem E-Fahrzeug günstiger. Viele Verschleißteile verschleißen beim Elektroauto viel langsamer. Laut einer Studie des Institutes für Automobilwirtschaft an der Hochschule Nürtingen-Geislingen sollen die Kosten für Wartung etwa 35 Prozent niedriger sein als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor.

 

Welche Fördermöglichkeiten für Elektroautos gibt es in Deutschland?

Noch kommst du in den Genuss der Kaufprämie in Höhe von 4.000 Euro, wenn du in Deutschland ein E-Auto kaufst. Mit dieser Förderung möchte Deutschland die Anzahl von Elektroautos erhöhen. Im ersten Schritt sollen es bis 2019 500.000 Stück werden. Allerdings wird nicht jedes Fahrzeug gefördert. Die Kaufprämie gibt es nur, wenn der Basislistenpreis des E-Autos bei maximal 60.000 Euro liegt. E-Autos, die teurer sind, werden nicht mit der Kaufprämie unterstützt. Für Hybridfahrzeuge gibt es übrigens 3.000 Euro. Für gebrauchte Elektroautos gibt es keine Prämie.

 

Vor- und Nachteile von Elektroautos

Wie bei jedem Produkt ist auch beim E-Auto nicht alles eitler Sonnenschein. Vor einem Kauf solltest du deshalb die Vor- und Nachteile gut gegeneinander abwägen.

VorteileNachteile
- lange Lebensdauer- Akkus sehr teuer
- geringer Wartungsbedarf- lange Ladezeiten
- Umweltbonus bei Neuwagen- noch schlecht entwickeltes Netz von Elektro-Tankstellen
- einfach konzipierter Motor bringt hohe Leistung- sehr teuer in der Anschaffung
- Energierückgewinnung beim Bremsen- noch geringe Reichweite
- leise und geruchsarm- keine Langzeiterfahrung bei Elektromobilität
- bei Nutzung absolut emissionsfrei
- niedrige Steuerlast
- günstige Versicherungsbeiträge
- kann auch zu Hause aufgeladen werden
- autark mit Solar

Das Elektroauto ist ohne Frage ein wichtiger Schritt in die richtige Richtung. Wenn der Strom aus regenerativen Energien stammt, ist das Fahrzeug auch umweltfreundlich im Betrieb. Allerdings bedarf es noch einer intensiven Forschung, bis die Fahrzeuge den Platz von herkömmlichen Verbrennungsmotoren vollständig einnehmen können.

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