Das Elektrofahrzeug

Die Kategorie "Das Elektrofahrzeug" gibt Antworten auf Fragen rund um die Besonderheiten eines Elektrofahrzeugs.

Welche Antriebskonzepte können in der Elektromobilität vorkommen?

Als Elektrofahrzeuge werden alle Fahrzeuge mit Elektroantrieb bezeichnet. Nach der Ausgestaltung der Antriebstechnologie unterscheidet man rein Batterieelektrische Fahrzeuge (BEV), Brennstoffzellenfahrzeuge (FCHEV), Batterieelektrische Fahrzeuge mit Reichweitenverlängerung (REEV), Plug-in Hybridfahrzeuge (PHEV) und Hybridfahrzeuge (HEV).

Batterieelektrische Fahrzeuge (battery electric vehicles – BEV) sind Fahrzeuge mit Elektroantrieb, die ausschließlich eine Batterie als Energiequelle nutzen. Da diese Batterie aus dem Stromnetz geladen wird, sind Elektrostraßenfahrzeuge abhängig von einer Ladeinfrastruktur.

Brennstoffzellenfahrzeuge (fuel cell electric vehicles – FCHEV) sind Fahrzeuge mit Elektroantrieb, die eine Brennstoffzelle als Energiequelle nutzen. Dabei wandelt eine chemische Reaktion den zugeführten Brennstoff direkt und ohne thermischen Zwischenschritt in elektrische Energie.

Elektrofahrzeuge mit Reichweitenverlängerung (range extended electric vehicles – REEV) sind Fahrzeuge mit Elektroantrieb, die neben der Batterie noch zusätzliche Aggregate als Energiequelle benutzen, um ihre Reichweite zu verlängern. In der Regel handelt es sich dabei um Verbrennungsmotoren oder Brennstoffzellen, die über einen Generator Strom erzeugen.

Hybrid-Elektrofahrzeuge (hybrid electric vehicles - HEV) sind Fahrzeuge mit Elektro- und Verbrennungsantrieb. Dabei wird die Batterie über einen Generator in der Regel durch den Verbrennungsmotor bzw. durch die Rückgewinnung von Bremsenergie (Rekuperation) aufgeladen. Eine Sonderform sind Plug-In-Hybridfahrzeuge (plug-in hybrid electric vehicles – PHEV), bei denen die Batterie auch per Stecker am Stromnetz („plug-in“) geladen werden kann.

In Anlehnung an:

www.muse.iao.fraunhofer.de/content/dam/iao/muse/de/documents/Aktuelles/strukturstudie-bwe-mobil-2011.pdf
, S. 8.

Welche positiven Auswirkungen haben elektrische Antriebskonzepte?

Neben den Potenzialen für Umwelt- und Klimaschutz weisen elektromobile Antriebskonzepte folgende Vorteile auf:

  1. Großes Drehmoment auch bei niedrigen Drehzahlen und hierdurch eine maximale Beschleunigung
  2. Geringere Betriebskosten
  3. Lokale Emissionsfreiheit
  4. Niedrigere Lärmemissionen im Straßenverkehr
  5. Bei Hybridfahrzeugen: Einsatz des Elektroantriebes zur Minimierung von Benzinverbrauch und Emissionen.
Welche Steckertypen gibt es für Elektrofahrzeuge?

Das Ladestecksystem beinhaltet die Ladestecker und -buchsen, über die beim Laden die Kabelverbindung zwischen Elektrofahrzeug und Ladepunkt hergestellt wird. Je nach Leistung können unterschiedliche Ladestecksysteme zur Anwendung kommen und unterschiedliche Ladezeiten erreicht werden. Unterschieden werden Stecksysteme für das AC-Laden mit 230 V, Stecksysteme für das AC-Laden mit 400 V, Stecksysteme für das DC-Laden sowie das kombinierte AC/DC-Stecksystem. Das IEC-Typ 2-Stecksystem ist mit allen aufgeführten Lademodi kompatibel.

Typische Stecksysteme für das AC-Laden mit 230 V Wechselstrom sind Schuko, CEE-Caravan, HPC (Tesla Roadster), IEC-Typ 1 und IEC-Typ 2. Dabei werden nur geringe Ladeleistungen übertragen, weshalb der Ladevorgang vergleichsweise lange dauert. Das Laden einer 20 kWh-Autobatterie über einen Hausanschluss mit 3,7 kW (230 V, 16 A) dauert ca. 3,8 Stunden.

Typische Stecksysteme für das AC-Laden mit 400 V Drehstrom sind das CEE-Drehstromstecksystem und das IEC-Typ 2-Stecksystem. Dabei werden mittlere Ladeleistungen übertragen und mittlere Ladegeschwindigkeiten erreicht. Das Laden einer 20 kWh-Autobatterie dauert bei 22 kW (400 V, 32 A) ca. 40 Minuten.

Typische Stecksysteme für das DC-Laden mit Gleichstrom sind das CHAde-MO-System und das IEC-Typ 2-Stecksystem (CCS). Dabei werden hohe Ladeleistungen übertragen und hohe Ladegeschwindigkeiten erreicht. Das Laden einer 20 kWh-Autobatterie dauert bei 50 kW (>450 V DC, >100 A) ca. 20 Minuten.
Das kombinierte AC/DC-Stecksystem (auch Combo- oder Combined Charging System, CCS) unterstützt sowohl Laden über Wechselstrom als auch Schnellladen über Gleichstrom und ist mit dem IEC-Typ 2-Stecksystem kompatibel.

Beim IEC-Typ 2-Stecksystem handelt es sich um ein in Deutschland entwickeltes und durch die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC) genormtes Ladestecksystem für Elektrofahrzeuge, das ab 2017 europaweiter Standard für die Fahrzeugladung ist.

Mit welchen Kosten für ein Elektroauto muss ich rechnen?

Bei den Kosten muss zwischen den Anschaffungskosten und den Betriebskosten unterschieden werden.

Die Anschaffungskosten für Elektrofahrzeuge liegen derzeit höher als für konventionelle Fahrzeuge. Einer der Hauptgründe für diese hohen Preise sind die noch immer teuren Lithium-Ionen-Batterien. Die Betriebskosten eines Elektrofahrzeugs sind dagegen für den Endverbraucher wesentlich geringer; denn Strom ist billiger als Benzin. Der durchschnittliche Preis für 100 Kilometer in einem Elektrofahrzeug liegt bei ca. 4 Euro.

Durch die technische Weiterentwicklung der Batterien und ihrer Herstellungsverfahren sowie die steigende Nachfrage werden die Produktionskosten für Elektrofahrzeuge insgesamt in Zukunft kontinuierlich sinken - und damit auch die Anschaffungskosten. Experten rechnen bis zum Jahr 2020 mit einer Halbierung der Preise. Je nach Fahrprofil rechnet sich ein Elektrofahrzeug schon heute.

Welche Lebensdauer hat ein Elektrofahrzeug?

Die Lebensdauer des Fahrzeugs hängt maßgeblich von der Batterie ab. Einige Fahrzeughersteller gewähren eine Garantie von bis zu 8 Jahren auf ihre Traktionsbatterie. Generell ist es möglich, alte Batterien durch neue zu ersetzen und damit das Elektrofahrzeug über eine Lebensdauer zu nutzen, die einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor entspricht.

Einige Hersteller (z.B. Tesla) geben auf die Batterie und Elektromotor 8 Jahre Garantie, was deutlich länger ist als bei Verbrennungsfahrzeugen.

Wie kann die Lebensdauer der Batterie beeinflusst werden?

Die Lebensdauer der Batterie hängt von vielen Faktoren ab, die je nach Konstruktionsprinzip der Batterie einen mehr oder weniger großen Einfluss haben.

Grundsätzlich gilt, dass die Lebensdauer durch zu schnelles Laden oder Entladen sowie durch wiederholte Tiefentladung leiden kann. Übersetzt in den Alltag heißt dies, dass vorzugsweise langsam (z.B. über Nacht) geladen werden sollte, dass häufige extreme Beschleunigungsvorgänge zu vermeiden sind, und dass nachgeladen werden sollte, bevor die Batterie ganz leer ist.

Normale Nutzung eines Elektrofahrzeugs sollte die Lebensdauer der Batterie nicht beeinflussen.

Welche CO₂-Bilanz haben Elektrofahrzeuge?

Wird der Strom zum Betrieb eines Elektrofahrzeugs, hier beispielhaft ein Nissan LEAF, mit dem deutschen Energiemix erzeugt, entstehen knapp 100 Gramm CO₂ je gefahrener Kilometer. Je mehr Strom aus erneuerbaren Quellen verwendet wird, desto mehr sinken die CO₂-Emissionen gegen null. Zum Vergleich: Ein VW Golf der neuen Generation emittiert ca. 165 Gramm CO₂ pro Kilometer.

Wo kann ich mein Elektroauto reparieren lassen?

Reparaturen wie Reifenwechsel, Austausch von Glühlampen oder Bremsbelägen können von jedem Kfz-Mechaniker bzw. -Mechatroniker vorgenommen werden. Sind allerdings die Batterie oder die damit verbundene Leistungselektronik und das Hochvoltbordnetz betroffen, muss der Mechaniker speziell geschult sein. Parallel zur Einführung der Elektromobilität bereiten sich auch die Händler auf Wartung und Reparaturen vor. Informationen zu den zugewiesenen Fach- und Vertragswerkstätten finden sie bei den jeweiligen Händlern.

Wie versichere ich mein Elektrofahrzeug?

Wie bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor richtet sich die Versicherung eines Elektrofahrzeugs nach der Einstufung des jeweiligen Fahrzeugmodells in der Schadensstatistik. Da für Elektrofahrzeuge bisher noch keine gesonderten Typklassen festgelegt wurden, kann die Versicherung eine individuelle Einstufung vornehmen. Oft erhalten Besitzer von Elektrofahrzeugen einen Beitragsnachlass von 5 bis 15 Prozent, Wenigfahrer sogar von 20 bis 30 Prozent. Ob die Nachlässe nur für die Haftpflichtversicherung und/oder die Kaskoversicherung gelten, wird von Versicherung zu Versicherung unterschiedlich gehandhabt.