Löwenzahnschirmchen formen sich zu Auto
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Elektromobilität

Die Bundesregierung hat bis zum Jahr 2020 das Ziel von einer Million Elektrofahrzeugen ausgegeben. Für uns Grund genug, unseren Mitgliedern Informationen rund um die Elektromobilität zu bieten.

Firmen wie Mercedes, Tesla, Nissan, Peugeot oder Renault bieten bereits alltagstaugliche Fahrzeuge an. Das Ladenetz in Deutschland für E-Mobile wird immer weiter ausgebaut. Hiermit wird der Grundstein für eine emissionsarme Mobilität gelegt, um auch in Zukunft die individuelle Mobilität gewährleisten zu können.

ACE-Positionspapier

Elektrisch mobil in die Zukunft

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Aufwachen:

Nur den elektrischen Antrieben gehört die Zukunft.

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Geplante Zulassungsverbote von Verbrennungsmotoren weltweit.

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Fahrrad mit elektrischer Hilfe

Das Angebot an Fahrrädern mit elektrischem Antrieb ist in den letzten Jahren kontinuierlich gewachsen. E-Bikes und Pedelecs ("Pedal Electric Cycles") bilden mit unterschiedlichen Antriebskonzepten, Bauweisen und Geschwindigkeiten verschiedene Klassen von Elektro-Rädern, die für den Laien häufig nur schwer zu unterscheiden sind. Zum einen stellt sich die Frage, welches Rad für welchen Gebrauchszweck das Richtige ist. Zum anderen sind unterschiedliche rechtliche Vorgaben zu beachten, die je nach Rad-Typ gelten.

Pedelecs und E-Bikes

Begriffsbestimmung: E-Bike, Pedelec 25 und S-Pedelec

E-Bike
Der Begriff E-Bike wird im Allgemeinen für alle Zweiräder mit Elektromotor verwendet – ob mit oder ohne Pedalantrieb. Zur Kategorie der E-Bikes gehören deshalb sowohl Pedelecs als auch Elektroroller und Motorräder mit Elektromotor.

Pedelec 25
Pedelecs sehen auf den ersten Blick aus wie ein herkömmliches Fahrrad. Um vorwärts zu kommen muss in die Pedale getreten werden. Ein Elektromotor sorgt jedoch dafür, dass jeder Tritt elektrisch unterstützt wird.

Der Begriff Pedelec 25 bezeichnet Fahrräder mit Elektromotor, die mit Tretunterstützung ein Tempo von bis zu 25 km/h erreichen. Nach Erreichen dieser Geschwindigkeit schaltet sich der  Elektromotor ab. Ein Pedelec 25 gilt in der StVO als Fahrrad. Dies gilt auch für Fahrzeuge, die mit elektrischer Tretunterstützung eine Geschwindigkeit von bis zu 25 km/h erreichen und darüber hinaus über eine Anfahr- oder Schiebehilfe verfügen. Die Geschwindigkeit der Schiebehilfe darf 6 km/h nicht überschreiten, selbst wenn dafür nicht in die Pedale getreten wird.

Rechtliche Bedingungen:

  • Für den Betrieb benötigt man keinen Führerschein.
  • Alle Regelungen der StVO für Fahrräder gelten auch für Pedelecs 25. So dürfen Fahrer eines Pedelec 25 Radwege und Fahrradstraßen benutzen.
  • Alle sonstigen technischen Ausführungen müssen einem Fahrrad entsprechen.

Pedelec 45 oder S-Pedelec
Ein Pedelec 45 (oft wird auch der Begriff S-Pedelec verwendet) beschreibt ein Fahrrad, das mit Tretunterstützung eine Geschwindigkeit von bis zu 45 km/h erreichen kann. S-Pedelecs gelten in der StVO als Mofas.

Rechtliche Bedingungen:

  • Für den Betrieb benötigt man einen Führerschein, der mindestens der Klasse M entspricht.
  • Ein Radweg darf nur bei Zusatz „Mofas frei“ oder außerorts benutzt werden. Ansonsten müssen Pedelecs 45 auf öffentlichen Straßen bewegt werden.
  • Für ein Pedelec 45 besteht eine Versicherungspflicht. Das Fahrzeug muss mit einem Versicherungskennzeichen versehen werden und benötigt einen Rückspiegel.
  • Achtung: Für S-Pedelecs gilt die Helmpflicht.

Welches für welchen Zweck?

Das Angebot an Fahrrädern mit elektrischem Antrieb ist in den letzten Jahren explosionsartig angewachsen. 95 Prozent der E-Bikes gehören zur Kategorie der führerscheinfreien Pedelecs 25. Die Bandbreite reicht vom preisgünstigen Vehikel aus dem Supermarkt oder Baumarkt bis zum High-Tech-Bike vom Fachhändler. Den zweifelhaften Ruf, eher für die reiferen Generationen zu taugen, haben Pedelecs längst abgelegt. Kompletträder und Akkus sind in den letzten Jahren billiger geworden und werden längst von allen Altersklassen bewegt. Während es nach oben hin keine Altersbeschränkung gibt, wird vom Griff zum elektrounterstützten Fahrrad für Kinder und Jugendliche allerdings abgeraten.

Bauart/Fahrwerk

Pedelecs werden in vielen verschiedenen Bauformen angeboten: Die größte Stabilität und Spurtreue gewährleisten klassische Diamant- und Trapezrahmen. So genannte Wave-Rahmen bestechen zwar durch einen niedrigen Durchstieg, reagieren aber oft empfindlich auf Bodenunebenheiten und höhere Geschwindigkeiten. Wer ein Pedelec ins Auge fasst, sollte sich während einer ausgiebigen Probefahrt davon überzeugen, dass das Rad ruhig und verwindungsfrei läuft.

Pedelecs werden in verschiedenen Rahmengrößen angeboten. Je größer der Rahmen, desto besser ist der Geradeauslauf. Je kleiner der Rahmen, desto wendiger ist das Rad. Als Faustformel zur Bestimmung der korrekten Rahmengröße gilt die Berechnung: Bein-Innenlänge in Zentimeter mal 0,574. Vorsicht: Bei herkömmlichen Rädern ohne Elektrounterstützung kommt eine andere Formel zur Anwendung. Man kann deshalb nicht von der Rahmenhöhe eines vorhandenen Rades auf die benötigte Größe eines Pedels schließen.

Komfortbedürfnisse, aber auch der Wunsch nach einer sicheren Führung des Vorderrades wird durch eine Gabelfederung bedient. Hier gibt es verschiedene Konstruktionen, die auf den Einsatzzweck abgestimmt sind. So genannte “Fullys” verfügen darüber hinaus über eine zusätzliche Federung der Sattelstütze oder der Hinterradschwinge.

Elektroantrieb

Mal sitzt der Antrieb im Vorderrad, mal zentral an den Pedalen, mal im Hinterrad. Generell ist der Vorderradantrieb inzwischen selten geworden. Da bei so einem Antrieb das Vorderrad erheblich schwerer ist als bei einem normalen Fahrrad, führt ein Vorderradantrieb zu einem deutlich abweichenden Fahrgefühl und ist i.d.R. auch nicht zu empfehlen. Mittelmotor und Kettenmotor am Hinterrad werden derzeit beide auf dem Markt angeboten. Inzwischen gibt es einen leichten Trend zum Mittelantrieb, da hier – besonders wenn die Akkus auch mittig am Rahmen platziert sind – eine optimale Gewichtsverteilung und ein niedriger Schwerpunkt vorhanden sind.

Verkehrsrechtliche Einordnung von Pedelecs

Jetzt ist es per Beschluss des Bundestages amtlich: Auch Fahrräder mit elektrischer Tretunterstützung bis 25 km/h, sogenannte Pedelecs, sind im verkehrsrechtlichen Sinne als Fahrräder anzusehen. Das schließt ausdrücklich auch solche Pedelecs ein, deren Anfahr- oder Schiebehilfe bis 6 km/h wirkt, selbst wenn dafür nicht in die Pedalen getreten wird. Der neue Paragraf 1 Absatz 3 des Straßenverkehrsgesetzes ist am 21. Juni 2013 in Kraft getreten.

Akku-Befestigung

Die Befestigung des Akkus findet je nach Ausführung an verschiedenen Orten statt. Unter dem Gepäckträger angebracht bleibt die klassische Fahrrad-Optik am besten erhalten. Allerdings kann die zusätzliche Anbringung von Fahrradtaschen erschwert werden. Der Akku hinter dem Sattelrohr wirkt sich schwerpunktgünstig aus, erschwert aber teilweise den Akkutausch für den Ladevorgang. Ebenfalls günstig auf den Schwerpunkt wirkt sich ein am vorderen Rahmenrohr positionierter Akku aus. Durch die Lage wird möglicherweise der Platz für eine Wasserflasche knapp. Sinnvoll ist, verschiedene Konstruktionen im Rahmen einer Probefahrt miteinander zu vergleichen. Dabei sollte auch darauf geachtet werden, ob der Akku abschließbar ist und ob er sich leicht zum Laden entfernen lässt.

Das Aufladen selbst geschieht mittels des mitgelieferten Ladegeräts, das an eine normale Haushaltssteckdose angeschlossen wird. Bereits vor dem Kauf sollte man darauf achten, wie lang der Ladevorgang bis auf 80 oder 100 Prozent dauert.

Akkuleistung und Reichweite

Laut Herstellerangaben liegt die Reichweite einer Akkuladung zwischen 80 und 200 Kilometern. Ob diese Werte unter realistischen Bedingungen tatsächlich erzielt werden, ist unter anderem von der Strecke, der Topografie des Geländes und der Temperatur abhängig. Gleichsam spielt das Gewicht des Fahrers eine wesentliche Rolle. Prospektangaben beziehen sich darüber hinaus in der Regel auf den Einsatz der geringsten möglichen elektrischen Unterstützung auf ebener Strecke. Die Zuschaltung der größtmöglichen Elektrounterstützung kann die Reichweite auf nur noch ein Drittel des Optimalwertes absinken lassen.

Bei älteren Akkus können Leistung und Reichweite der Batterie erheblich schwanken. Werte zur Akku-Lebensdauer von 20.000 Kilometern oder mehr sollten bei Batterien der ersten Generation kritisch betrachtet werden. Moderne Akkus dagegen gelten als relativ unempfindlich gegenüber häufiger durchgeführten Ladevorgängen, ein sich negativ auswirkender Memory-Effekt muss nicht befürchtet werden.

Ausstattung

Wichtig ist, dass auch Bremsen und die übrige Ausstattung eine hohe Qualität haben und für das höhere Fahrzeuggewicht und höhere Geschwindigkeiten ausgelegt sind. Empfehlenswert sind hydraulische Scheiben- oder Felgenbremsen. In Kombination mit einer Nabenschaltung lässt sich auch der Wunsch nach einer Rücktrittbremse erfüllen.

Was einst der Tacho war, ist heute der Bordcomputer. Dieser bietet über die Geschwindigkeit hinaus Informationen zum gewählten Modus, dem Ladestand des Akku und der voraussichtlichen Reichweite.

Kosten

Beim Kauf des Pedelecs gilt wie beim allgemeinen Fahrradkauf, dass gute Qualität ihren Preis hat. Wer im Supermarkt ein Pedelec zum Spartarif erwirbt, muss i.d.R davon ausgehen, dass für diesen Preis weder ein hochwertiger Rahmen noch eine hochwertige Ausstattung zu haben sein werden. Es gibt eine Reihe von Organisationen oder Fachzeitschriften, die regelmäßig Pedelec-Tests durchführen. Der ACE empfiehlt, sich in einem Fachgeschäft beraten zu lassen und mehrere Pedelecs Probe zu Fahren.

CO2-Emissionen

Die mit der Benutzung von Pedelecs verbundenen CO2-Emissionen sind vom Strom-Mix abhängig, mit dem die Batterien geladen werden. Um Emissionen einzusparen, empfiehlt sich Strom aus regenerativen Energiequellen zu nutzen. Im Gegensatz zum PKW ist ein Pedelec immer umweltschonender.

Verschiedene Hersteller bieten Pedelecs mit Elektromotoren an, die ca. 10 Prozent der Bremsenergie in elektrische Energie umwandeln können. Im Stadtverkehr ist diese Lösung besonders effizient.

Verkehrssicherheit

Kritiker sehen insbesondere in der höheren Durchschnitts- und Höchstgeschwindigkeit steigende Verkehrsrisiken. Eine Gefahrenzunahme durch eine wachsende Anzahl an Überholmanövern und ein erhöhtes Unfallrisiko in unübersichtlichen Situationen, wie z.B. in Ausfahrten oder an Kreuzungen, sei voraussichtlich die Folge. Auch Autofahrer könnten Probleme haben, die Geschwindigkeit der Pedelec-Fahrer richtig einzuschätzen.

Pedelecs bzw. E-Bikes sind schwerer und können schneller gefahren werden als normale Fahrräder. Dadurch weisen sie ein anderes Kurvenverhalten auf. Auch Überholmanöver gestalten sich anders als bei herkömmlichen Fahrrädern, eine gewisse Einübungsphase sollten besonders ungeübte Fahrradfahrer hier einplanen. Aus Sicht des ACE sollten Kinder unter 12 Jahren in der Regel kein Pedelec fahren, auch wenn es bei den Pedelec 25 hier keine rechtliche Regelung gibt. Kinder unter 12 tun sich entwicklungsbedingt schwer bei der Einschätzung von Geschwindigkeiten und Entfernungen im Straßenverkehr und sind auch mit dem hohen Gewicht von Pedelecs überfordert.

Helmpflicht

Laut §21a, Absatz 2 gilt: „Wer Krafträder oder offene drei- oder mehrrädrige Fahrzeuge mit einer bauartbedingten Höchstgeschwindigkeit von über 20 km/h führt, sowie auf oder in ihnen mitfährt, muss während der Fahrt einen geeigneten Schutzhelm tragen. Das gilt nicht, wenn vorgeschriebene Sicherheitsgurte angelegt sind.“

Pedelecs werden verkehrsrechtlich nicht als Krafträder, sondern als Fahrräder betrachtet, daher besteht für ihre Benutzung keine Helmpflicht.

Da Pedelecs allerdings schneller beschleunigen und deutlich höhere Durchschnittsgeschwindigkeiten als herkömmliche Fahrräder erzielen, kann sich im Falle eines Unfalls die Wucht des Aufpralls signifikant erhöhen. Der ACE empfiehlt Ihnen daher dringend, bei der Fahrt mit dem Pedelec einen Fahrradhelm zu tragen und sich bei der Auswahl an der bewährten EN 1078 für Fahrradhelme zu orientieren.

Wissenswertes über Plug-In-Hybrid und Co.

Batteriekapazität

Die Werte entsprechen der Bruttokapazität, die vom Hersteller angegeben wird. Die tatsächlich nutzbare Nettokapazität ist jedoch kleiner und hängt sowohl von äußeren Umständen wie der Temperatur als auch von dem eingesetzten Batteriemanagement ab.

CCS (Combined Charging System)

Ladesystem für Elektrofahrzeuge, das mit Wechsel- und Gleichstrom arbeitet und durch die Übertragung hoher Ströme das Schnellladen ermöglicht. Das System basiert auf dem Mennekes-Typ-2-Stecker.

CHAdeMO

Japanische Norm für eine Lademöglichkeit an öffentlichen Ladestationen mit elektrischer Leistung von bis zu 62,5 kW. Standard Nissan und Mitsubishi. Die CHAdeMO-Ladestecker sind nicht kompatibel mit den Mennekes-Typ-2-Steckern und dem CCS-System.

CO2-Ausstoß

Hierbei handelt es sich um einen genormten Wert des NEFZ (Neuer Europäischer Zyklus) für Hybride.

Full Hybrid


Fahrzeuge dieser Kategorie können streckenweise rein elektronisch angetrieben werden. Die elektrische Reichweite beträgt mindestens zwei Kilometer und eignet sich daher nicht nur zum Anfahren und Beschleunigen.

Haushaltssteckdose (230 V/10 A)

Haushaltssteckdose, an der je nach Installation auch Laden mit 16 Ampere möglich ist. Ein Techniker sollte den Anschluss vorher überprüfen und für die jeweilige Ladeleistung (6 A/10 A/16 A) freigeben.

Ladung 0–80 %

Hierbei handelt es sich um ein international vereinbartes und gebräuchliches Format, um Ladezeiten zwischen den Herstellern vergleichbar zu machen. Die Ladung auf 100 % dauert in der Regel um ein Vielfaches länger.

Lithium-Ionen (Li-IO)

Oberbegriff für schnellladefähige Batterien mit hoher Energiedichte. Je nach Material für Kathode, Anode und Elektrolyt werden hier weitere Unterscheidungen gemacht. Bei mehr als 100 Grad entzünden sich die Akkus oder erleiden bleibende Schäden.

Lithium-Schwefel (Li-S)

Zusammen mit der kanadischen Universität Waterloo forscht BASF an einem Batterietyp, der fünf- bis achtmal mehr Energie speichern können soll als bisherige Lithium-Ionen-Akkus. Probleme macht derzeit noch die Zyklenstabilität.

Mild Hybrid

Diese Fahrzeuge fahren grundsätzlich nicht rein elektrisch. Der Verbrennungsmotor wird aber dennoch von einem Elektromotor zur Leistungssteigerung unterstützt.
 

Reichweite

Die Herstellerangaben der Reichweitenmessung können von den tatsächlichen Werten abweichen und werden unter idealen Bedingungen ermittelt. Die Reichweite ist jedoch abhängig von Außentemperatur, Beladung, Geschwindigkeit und persönlichem Fahrverhalten.

Rekuperation (Energierückgewinnung)

Beim Bremsen und beim Ausrollen wird Energie zurückgewonnen und im Akku gespeichert. Diese Energie kann später wieder für die elektrische Fahrt oder zum Beschleunigen genutzt werden.

Schnellladen E-Autos

Das Laden mit hohen Strömen zwischen 22 und 120 kW verkürzt die Wartezeit deutlich, schadet aber der Batterie. Darum wird ab 80 Prozent der Kapazität auch der Ladestrom stark zurückgefahren. 100 Prozent sind nur mit langsamer Ladung möglich.

Schnellladen Plug-in-Hybrid Autos

An öffentlichen Ladesäulen ist das Aufladen der Batterie in weniger als einer Stunde mit bis zu 50 kW möglich. Hier wird zwischen CCS- und CHAdeMO-Schnellladen unterschieden.

Second Life

Die Verwendung einer ausgedienten Traktionsbatterie als Speicher ist eine sinnvollere Form des Recyclings als die Demontage der Zellen. Die Traktionsbatterien werden ausgemustert, wenn weniger als 80 Prozent der ursprünglichen Kapazität übrig sind.

Traktionsbatterie

Fachbegriff für die im Elektroauto installierte Hochvolt-Batterie mit bis zu 400 Volt Spannung. Diese versorgt den Antrieb mit Strom, zusätzlich wird immer auch eine kleinere 12-Volt-Batterie für Licht und Komfortfunktionen verwendet.

Wallbox

Fest installierte Ladestationen für den Hausgebrauch, die vom Hersteller und von freien Anbietern angeboten werden. Die Wallbox lädt das Auto schneller als die Haushaltsteckdose, ist jedoch auch mit Zusatzkosten in der Anschaffung und bei der Installation verbunden.

Strom tanken
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Schon gewusst?

2016 waren bereits laut Kraftfahrtbundesamt (KBA) 155.867 Pkw mit reinem Elektro- oder Hybridantrieb in Deutschland zugelassen. Zum Vergleich: Flüssiggas-Autos waren deutlich mehr unterwegs – und zwar 475.711. Allerdings stieg die Zahl der E-Autos und Hybride beachtlich an. Bei den reinen Stromern gab es eine Steigerung um satte 34,6 und bei den Hybrid-Autos um 21 Prozent.

E-Mercedes lädt an einer Ladesäule
© Daimler

PS, Nm, Vmax – einige Begriffe sind beim Elektroauto die gleichen wie bei konventionellen Pkw. Es gilt aber auch, ein paar neue Wörter zu lernen.

Eine richtige Revolution in der Mobilität hat das Elektroauto bisher noch nicht ausgelöst. Doch die Stromer werden immerhin langsam im Straßenbild und auf den Höfen der Händler sichtbar. Und mit ihnen sickern auch einige neue Begriffe in den Wortschatz der Autofahrer ein. Eine kleine Vokabel-Übersicht. 

(Holger Holzer/SP-X)

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Welche Begriffe man als E-Auto-Fahrer kennen sollte

Akkumulator

Ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis. Im engeren Sinne ist mit Akkumulator beziehungsweise Akku lediglich eine einzelne Speicherzelle gemeint, allgemeinsprachlich werden aber auch die zusammengeschalteten Speicherelemente wie sie im E-Auto vorkommen als „Akku“ bezeichnet. Auch die Bezeichnung „Batterie“ ist hierfür gängig, auch wenn sie historisch oder fachsprachlich in etwas eingeschränkterem Sinne genutzt wurde und wird. Häufig in der Bedeutung von „nicht-aufladbare Batterie“. Letztlich kann man „Batterie“ als Oberbegriff verstehen, unter den neben nicht-wiederaufladbaren Speichern eben auch Akkus fallen. In vielen Fällen werden beide Begriffe heute synonym verwendet, lediglich, wenn speziell die Wiederaufladbarkeit betont werden soll, empfiehlt sich das präzisere „Akku“.

Ampere

Ist die Einheit der elektrischen Stromstärke (A). Stellt man sich den Stromfluss analog als Fließen von Wasser durch ein Rohr vor, entspricht die Stromstärke dem Rohrdurchmesser. Der Wasserdruck ließe sich mit der Stromspannung (V) gleichsetzen. Beide Faktoren gemeinsam entscheiden, wie hoch die Leistung ist, die für den Betrieb eines Wasserrades oder Motors zur Verfügung steht.

Batteriemiete

Bei einigen Herstellern kann man sein Elektroauto auch ohne Batterie kaufen. Der Stromspeicher wird anschließend gemietet, die Preise orientieren sich dabei vor allem an der Fahrleistung. Bislang gibt es in Deutschland allerdings intuitive Vorbehalte gegen das Modell. Dabei lohnt genaues Rechnen: In den allermeisten Fällen fährt man mit Mietbatterie günstiger als mit der Kaufvariante, die einen hohen vierstelligen Betrag extra kostet.

Bidirektionales Laden

Elektroautos können Strom nicht nur Tanken, sondern auch ins Netz zurückspeisen. Diese Fähigkeit bezeichnet man als bidirektionales Laden. Künftig sollen E-Mobile so Teil intelligenter Stromnetze (Smart Grid) werden und etwa überschüssigen Strom aus Wind- oder Solaranlage zwischenspeichern und bei Bedarf ins Netz zurückspeisen (Vehicle 2 Grid, V2C). In Japan etwa bietet Mitsubishi bereits ein entsprechendes Ladegerät an, das Strom wieder aus dem Fahrzeug-Akku zurückfließen lassen kann; die Technik soll vor allem bei Naturkatastrophen als Notstromquelle genutzt werden können. Der großangelegte Einsatz im Rahmen intelligenter Stromnetze scheint aber noch in weiterer Zukunft zu liegen. Aktuell wären die Kosten für das Speichern in Batterien deutlich höher als etwa die Nutzung von Brennstoffzellen, Pump- oder Druckluftspeicherkraftwerken. 

CCS

CCS steht für „Combined Charging System” und ist die deutsche Version des Schnellladesteckers, der auf dem gängigen Typ-2-Stecker basiert und ihn um zwei weitere Pole (Combo 2) ergänzt. Der CCS-Stecker hat sich heute in Europa durchgesetzt, unter anderem verlangt die deutsche Ladesäulenverordnung (LSV) sein Vorhandensein an neuen Gleichstrom-Schnellladesäulen. Der wichtigste Konkurrenz-Standard ist das Chademo-System eines japanischen Konsortiums, das vor allem von japanischen und französischen Autos unterstützt wird.

Chademo

Abkürzung für „Charge de Move“ und Bezeichnung des japanischen Schnellladesteckers-Systems, das vom Energiekonzern Tepco und den Autoherstellern Nissan, Mitsubishi, Toyota und Subaru entwickelt wurde. Die typische Ladeleistung liegt bei 50 kW, es sind allerdings auch höhere Werte möglich. Konkurrenzstandard ist das deutsche CCS-System, beide Steckertypen sind nicht kompatibel. Die deutsche Ladesäulenverordnung schreibt zwar für Gleichstrom-Ladesäulen einen CCS-Anschluss vor, nicht aber eine Chademo-Kupplung.

Elektroauto

Im engeren Sinne die Bezeichnung für ein batteriegetriebenes E-Auto mit oder ohne Range Extender. Im weiteren Sinne sind bezogen auf ihre Antriebsart auch Brennstoffzellen-Fahrzeuge E-Autos. Die Bundesregierung definiert in einschlägigen Gesetzen und Regeln wie folgt: Ein Elektromobil ist ein reines Batterieelektrofahrzeug mit einem Antrieb, bei dem alle Energiewandler ausschließlich elektrische Maschinen und alle Energiespeicher ausschließlich elektrisch wieder aufladbare Energiespeicher sind. Obwohl Plug-in-Hybride dadurch ausgeschlossen sind, werden sie in einigen Statistiken und Studien gelegentlich den E-Autos zugeschlagen. So zählen sie auch zu den eine Million Fahrzeugen, die die Regierung bis 2020 auf der Straße sehen wollte.

Energiedichte

Die Energiedichte ist der entscheidende Faktor für das Gewicht der Batterie. Sie bezeichnet die Energiemenge, die pro Masseneinheit oder pro Volumeneinheit einer Batterie gespeichert werden kann, meist angegeben in kJ oder kWh pro Kilogramm. Aktuell liegt der Schnitt bei 150 Wattstunden pro Kilogramm. Zum Vergleich: Die Energiedichte von Benzin beträgt 12.800 Wh/kg.
 

Feststoffbatterie

Die Feststoff- oder Festkörperbatterie ist der große Hoffnungsträger der E-Auto-Hersteller. Im Vergleich mit konventioneller Lithium-Ionen-Technik sind die neuartigen Akkus günstiger, leistungsfähiger und sicherer. Die neue Batterie ersetzt das bisher nötige flüssige Elektrolyt durch ein festes Material. Dadurch steigt die Energiedichte, was mehr Reichweite bei gleichem Volumen bedeutet. Gleichzeitig entfällt die Notwendigkeit einer Kühlung, was Geld und Gewicht spart. Zudem gilt die Technik als sicherer, da es bei Unfällen nicht zu hartnäckigen Bränden kommen kann. Schon Mitte des kommenden Jahrzehnts sollen die Feststoffbatterie in Serie gehen. Welcher Hersteller sie zuerst hat, ist noch offen, zu den Pionieren zählen unter anderem Renault-Nissan und Toyota

Induktionsladung

Soll das Laden von Elektroautos einfacher machen. Statt den Wagen an eine Steckdose anzuschließen, muss er nur noch über einer Magnetspule geparkt werden, die über ein Gegenstück im Fahrzeugboden den Akku berührungslos auflädt. Theoretischen funktioniert der Vorgang auf entsprechend ausgestatteten Fahrspuren auch während der Fahrt. Die Ladeleistung liegt mit theoretisch bis zu 11 kW im Bereich von normalen Wechselstrom-Ladesäulen. Als erster Autohersteller bietet BMW ein Induktionsladesystem für die Plug-in-Hybridversion des Fünfers an. Weitere Anbieter wollen folgen.

Kilowattstunde

Eine Maßeinheit für Energie. Mit einer Kilowattstunde Strom lässt sich ein Eimer Wasser bei Raumtemperatur zum Kochen bringen. Die Akkus von normalen Elektroautos haben aktuell Kapazitäten zwischen gut 20 kWh und 60 kWh, bei Tesla Model S sind es bis zu 100 kWh. Der Stromverbrauch hängt stark von Modell und Fahrweise ab, bei normalen E-Mobilen liegt er jedoch aktuell meist im Bereich von 12 bis 15 kWh auf 100 Kilometern. Die theoretische Reichweite von Elektroautos der Modelle ist aber nicht direkt von der Akkukapazität ableitbar (anders als beim konventionellen Auto, wo die Reichweite sich aus Verbrauch und Tankinhalt ergibt), da die Batterien nie komplett entladen werden dürfen.

Ladeleistung

Die Ladeleistung ist das wichtigste Kriterium dafür, wie lang das E-Auto zum Volltanken ans Stromnetz muss. Eine Haushaltssteckdose stellt eine Ladeleistung von rund 3,5 kW zur Verfügung, eine normale Ladesäule oder Wallbox in der Regel rund 10 bis 22 kW, eine Schnellladesäule bis zu 50 kW, 62,5 kW (Chademo), 135 kW (Tesla Supercharger) oder 170 kW (CCS). Beim künftigen Ultraschnellladen sind es 350 kW. Um einen E-Auto-Akku mit einer Kapazität von 24 kWh zu laden, müsste er also – vereinfacht gerechnet – rund sieben Stunden an die Haushaltsteckdose, während er am Supercharger schon nach wenig mehr als zehn Minuten voll wäre. In der Praxis sind die Ladezeiten aber länger. Unter anderem, weil längst nicht jedes Auto die von der Ladesäule bereitgestellte Leistung komplett nutzen kann und weil mit wachsendem Akku-Füllstand und zunehmender Erwärmung die Ladegeschwindigkeit abnimmt. Andererseits wird an Schnelladesäulen aus Rücksicht auf die Akku-Lebensdauer nur bis zu einem Füllstand von 80 Prozent geladen.

Ladepunkt

Viele Ladesäulen bieten die Möglichkeit, mehrere Autos gleichzeitig aufzuladen. Man spricht dann von mehrere Ladepunkten. In offiziellen Statistiken werden häufig Ladepunkte gezählt, die Zahl der Säulen ist deutlich niedriger.

Ladesäulen

Im Prinzip gibt es zwei unterschiedliche Arten von Ladesäulen: schnelle und langsame. Letztere arbeiten mit normalem Wechselstrom (400 V, bis zu 63 A) und einer Ladeleistung von in der Regel 11 kW. Liegt die Ladeleistung oberhalb von 22 kW, handelt es sich um eine Schnellladestation. Daneben existieren Schnellladestationen mit Gleichstrom und hohen Ladeleistungen, etwa den 170 kW von CCS-Systemen. Im privaten Bereich kommen darüber hinaus sogenannte Wallboxen zum Einsatz, die meist den normalen 230-V-Haushaltsstrom liefern, aber anders als die normale Steckdose dauerhaft gleichmäßige 16 Ampere bereitstellen.

Ladesäulenverordnung

Die LSV regelt seit März 2016 in Deutschland die technischen Mindestanforderungen an Stromtankstellen. Für normale Ladesäulen schreibt sie den sogenannten Typ-2-Stecker vor, für Gleichstrom-Ladesäulen das von den deutschen Herstellern genutzten CCS-System. Darüber hinaus formuliert sie umfassende Anforderungen an die Betreiber öffentlicher Ladepunkte. Als solche gelten neben dem öffentlichen Verkehrsraum auch ein Großteil von Kunden- und Firmenparkplätzen. Induktive und kabellose Ladesysteme werden von der LSV nicht erfasst.

Lithium-Ionen-Batterie

Die heute aktuelle Batterietechnik. Gegenüber den zuvor eingesetzten Blei- und Nickel-Metallhydrid-Akkus bieten sie eine höhere Energiedichte. Zudem kennen sie keinen Memory-Effekt. Während ihre Kapazität für Handys und Laptops heute ohne weiteres ausreicht, stoßen sie beim Auto schnell an ihre Grenzen. Grundproblem ist aber der hohe Preis von aktuell zwischen 250 und 500 Euro pro kWh. Bei einem normalen Elektroauto kostet allein die Batterie demnach mindestens 6.000 Euro. Allerdings lagen die Kosten Anfang des Jahrzehnts noch bei 500 Euro pro kWh, bis zum neuen Jahrzehnt sollen sie je nach befragtem Experten auf Werte zwischen 150 und unter 100 Euro/kWh fallen. Die Preise der Batterien variieren allerdings je nach Energiedichte der Zellen, so dass die genannten Werte nur grob sind.

Lithium-Luft-Batterie

Gilt als hoffnungsvollster Nachfolger der Lithium-Ionen-Akkus. Gegenüber diesen bietet sie durch den teilweisen Verzicht auf das schwere Trägermaterial an den Elektroden einen großen Gewichtsvorteil, wodurch die Leistungsdichte pro Kilogramm steigt. Dadurch wären deutlich größere Reichweiten bei Elektroautos möglich. Die Serienreife ist aber noch in weiter Ferne, Experten rechnen damit deutlich nach 2030.

Niedervolt-Hybridsystem

Hybridautos sind auch deswegen relativ teuer, weil ihre Hochspannungs-Komponenten besonders geschützt werden müssen, damit die Insassen bei einem Unfall oder einer Fehlfunktion nicht plötzlich unter Strom stehen. Bei Niedervolt-Systemen, die statt mit bis zu 400 Volt nur mit 48 Volt arbeiten, könnten die Hersteller darauf verzichten. Aufgrund ihrer niedrigen Kosten eignen sich 48-Volt-Hybridsysteme vor allem für kleine und kompakte Fahrzeuge, aktuell sind sie aber häufig noch den großen Klassen vorbehalten. Die Niedervolt-Technik ist allerdings weniger leistungsfähig als die Hochvolt-Technik, so dass sich die Hybridfunktionen in der Regel auf das Boosten beim Beschleunigen und Anfahren beschränkt. Trotzdem sollen gegenüber rein konventionellen Antrieben zweistellige Verbrauchsvorteile in Prozent möglich sein.

One-Pedal-Driving

Neuere Elektromobile lassen sich im Alltag allein mit dem Gaspedal bewegen. Wird es getreten, fährt das Auto, lässt man es los, verzögert es. Und zwar deutlich stärker als ein konventionelles Fahrzeug, bei dem das Gaspedal gelupft wird. Das E-Mobil bremst dabei nicht über die Bremsscheiben, sondern mit Hilfe des bordeigenen Generators, der dadurch Bremskraft zurückgewinnt und diese in Form von Strom in der Batterie speichert. Die „Fahren mit einem Pedal“ wird in der Regel als sehr angenehm wahrgenommen. Ein Bremspedal ist zwar noch vorhanden, wird aber nur noch für besonders starke Verzögerung oder im Notfall verwendet.

Permanent erregte Synchronmaschine (PSM)

Die heute gängige Bauart von Elektromotoren im Auto und in vielen Haushaltsgegenständen. „Permanent erregt“ heißt, dass im Motor sogenannte Permanentmagnete zum Einsatz kommen, keine Elektromagnete. Werden letztere eingesetzt, handelt es sich um eine elektrisch erregte Synchronmaschine (ESM). Im Automobilbau spielt diese aktuell keine große Rolle, da sie der PSM in fast jeder Hinsicht außer dem Wirkungsgrad unterlegen ist. Bei vielen Herstellern dürfte sie aber als strategische Alternative in der Schublade liegen, da sie weniger der raren und nur aus dem Ausland zu beziehenden Seltenerdmetalle enthält.

Rekuperation

Die Rückgewinnung von kinetischer Energie, die ansonsten beim Bremsen in Form von Wärme verloren gehen würde, ist kein Privileg des Elektroautos. Pkw mit Start-Stopp-System nutzen die Technik bereits seit Jahren. Während der gewonnene Strom beim konventionellen Auto zur Entlastung des Generators/Lichtmaschine genutzt wird, kommt er beim E-Auto direkt dem Antrieb zugute. Allerdings fließt nur ein relativ kleiner Teil der Bremsenergie als Ladeenergie in die Batterie zurück.

Range Extender

In der Regel ein kleiner Verbrennungsmotor, der mit seiner Kraft nicht die Räder antreibt, sondern einen Stromgenerator, der die Akkus während der Fahrt wieder auflädt. So soll auch nach dem Ende des an der Steckdose gezapften Stromvorrats weiteres Fortkommen möglich sein. Dabei handelt es sich allerdings nur um eine Art Notlösung, da der Motor zwar relativ sparsam ausgelegt ist, am Ende aber nur wenig effizient arbeitet. Aktuell setzen in Deutschland nur der BMW i3 auf die Technik. Sie kann auf Wunsch über die Optionsliste hinzugebucht werden.

Steckertypen

An der normalen Haushaltssteckdose kann fast jedes E-Auto laden. Dann wird es schwierig. Die EU hat sich auf den sogenannte Meneckes-Typ-2-Stecker als Standard an öffentlichen Ladesäulen entschieden, der Stecker wird bereits heute bei den meisten Elektroautos als Ladekabel mitgeliefert. Im europäischen Ausland sind aber aktuell auch andere Steckertypen im Einsatz. Selbst hierzulande uneinheitlich sind die Gleichstrom-Stecker für Schnellladesäulen. Während die deutschen Hersteller auf das CCS-System setzen, nutzen Japaner und Franzosen für ihre Modelle den Chademo-Standard. Die Typen sind nicht kompatibel. Gesetzlich vorgeschrieben werden in Deutschland nur die CCS-Kopplungen. Allerdings dürften viele künftige Schnelladesäulen Steckdosen für beide Systeme bieten.

Superkondensatoren

Im Gegensatz zu Akkus speichern Superkondensatoren Energie elektrisch statt elektrochemisch. Dadurch können sie schneller geladen werden und ihre Energie auch schnell wieder abgeben. Während Superkondensatoren etwa in Blitzgeräten von Fotokameras bereits seit Jahren gängig sind, sind sie im Automobilbau noch relative Neuheiten. Mazda setzt die Stromspeicher etwa für die Bremskraftrückgewinnung ein, in der Formel Eins sind sie bereits Teil des Hybridsystems und stellen Strom zum Beschleunigen zur Verfügung. Volvo experimentiert aktuell damit, aus Superkondensatoren ganze Fahrzeugteile zu fertigen, die dann quasi bauraumneutral in Autos eingesetzt werden können. Allerdings können Superkondensatoren zwar schnell, aber nicht besonders viel Strom laden. Ihre Energiedichte ist extrem gering. Als alleinige Energiequelle für den Fahrzeugantrieb kommen sie daher kaum in Frage; vielmehr werden sie in Zukunft wohl als Ergänzung zu normalen Batterien dienen – vor allem bei der Bremsenergierückgewinnung.

Plug-in-Hybrid

Eine Art Teilzeit-Elektroauto, gemischt mit einem Hybridfahrzeug. An Bord befindet sich in der Regel ein vergleichsweise kleiner Akku, der sich an der Steckdose aufladen lässt und eine rein elektrische Reichweite von rund 50 Kilometern ermöglicht. Danach fährt das Auto mit Hybridantrieb weiter. Der Plug-in-Hybridantrieb gilt als Brückentechnologie bis zur Einführung leistungsfähiger Akkus, die auch reinen Elektroautos eine praxistaugliche Reichweite ermöglichen. Für die Autohersteller sind sie nicht zuletzt auch deswegen interessant, weil sie im NEFZ-Verbrauchszyklus sehr gute CO2-Werte erreichen, da mit vollem Akku gestartet wird, etwaige Kohlendioxid-Emissionen bei der Herstellung des benötigten Stroms aber nicht berücksichtigt werden. Für den Kunden sind sie bei ähnlichen Preisen attraktiver als reine Elektroautos, da das Reichweitenproblem mit dem Verbrennungsmotor überbrückt wird.

Radnabenmotor

Ein Elektromotor, der nicht zentral im Fahrzeug sitzt, sondern direkt am Rad. Er wurde bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts bei E-Autos wie dem Lohner-Porsche genutzt, ist heute aus dem Großserien-Pkw aber verschwunden, unter anderem, weil sein hohes Gewicht an ungünstiger Stelle für Probleme beim Fahrkomfort sorgt. Das wird auch durch die zahlreichen Vorteile aktuell noch nicht aufgefangen. Dazu zählen unter anderem der Bauraumgewinn im Karosseriekörper, der mögliche Verzicht auf Antriebswellen und der Gewinn an Fahrdynamik und Sicherheit durch die mögliche radselektive Regelung der Antriebskraft.

Supercharger

Die kostenlosen Stromtankstellen von Tesla für Fahrzeuge der eigenen Marke. Das Tesla-System nutzt in Europa einen modifizierten Typ-2-Stecker, der anders als sein bei anderen Marken genutztes Pendant auch das Laden von Gleichstrom mit 135 kW erlaubt. Die Batterien von Model S, Model X und Co. können an Superchargern innerhalb weniger Minuten kostenlos aufgeladen werden. Insgesamt betreibt Tesla über 1.600 solcher Ladestationen in Europa, meist an wichtigen Magistralen, um seinen Kunden auch längere Reisen im Elektroauto zu ermöglichen. Fahrzeuge anderer Marken können Supercharger nicht nutzen, Tesla-Modelle hingegen können hingegen an Typ-2-Ladesäulen tanken.

Ultraschnellladen

Um das Elektroauto wirklich langstreckentauglich zu machen, reicht konventionelles Schnellladen nicht. Die deutschen Autohersteller setzen daher auf das Ultraschnellladen mit bis zu 350 kW über den CCS-Stecker. Ein entsprechendes Stationsnetz wird bereits von dem Joint-Venture-Unternehmen Ionity entlang der europäischen Autobahnen gebaut. Insgesamt sollen 400 Ladepunkte auf Routen von Norwegen über Deutschland bis nach Österreich entstehen. Beteiligt an dem Infrastrukturprojekt sind aktuell Audi, BMW, Daimler, Ford und Porsche, weitere Hersteller sind eingeladen. Bislang allerdings fehlen Autos, die die volle Ladeleistung der ultraschnellen Stationen abrufen können.

Umweltbonus

Nicht zu verwechseln mit der Umweltprämie, die als Abwrackprämie bekannt wurde. Anders als 2009 gibt es diesmal nur Geld beim Kauf eines neuen Elektroautos (4.000 Euro) oder Plug-in-Hybriden (3.000 Euro). Staat und Hersteller übernehmen jeweils die Hälfte des Betrages. Gefördert werden allerdings nur Autos, bei denen das Basismodell den Netto-Listenpreis von 60.000 Euro nicht überschreitet. Das trifft auf die meisten europäischen Fahrzeuge zu.

Temperaturmanagement

Unter anhaltender Last werden Akkus heiß, wie jeder weiß, der schon mal mit dem Laptop auf den Knien gearbeitet hat. Das schlägt nicht nur auf die Leistungsabgabe der Stromspeicher durch, sondern auch auf ihre Fähigkeit, Strom zu speichern. Nach längerer Fahrt oder bei hohen Temperaturen kann es dann schon mal vorkommen, dass an Ladesäulen nicht mehr die volle Leistung abgerufen werden kann. Einige, aber längst nicht alle E-Mobile verfügen daher über ein Kühlungssystem, das die Batterie auf optimaler Temperatur hält. Wer viel fährt oder auf schnelles Laden angewiesen ist, sollte daher ein Modell mit gutem Temperaturmanagement wählen.

Verbrauch

Der Stromverbrauch wird mit dem gleichen Labor-Test ermittelt wie der eines Diesels oder Benziners. Angegeben wird er allerdings nicht in Liter pro 100 Kilometer, sondern in der Regel in Kilowattstunden pro 100 Kilometer. Der CO2-Ausstoß wird mit null angegeben, die Emissionen bei der Stromherstellung werden nicht berücksichtigt.

Volt

Ist die Einheit der elektrischen Spannung (V). Stellt man sich den Stromfluss analog als Fließen von Wasser durch ein Rohr vor, entspricht die Spannung dem Wasserdruck. Die Stromstärke (A) ließe sich mit dem Rohrdurchmesser gleichsetzen. Beide Faktoren gemeinsam entscheiden, wie hoch die Leistung ist. Letztlich also, wie viel Energie für den Betrieb eines Wasserrades oder Motors zur Verfügung steht.