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Elektroantrieb

Was ein Elektroantrieb ist, muss dem Leser wohl kaum erklärt werden. Logisch übernimmt bei einem Elektroantrieb ein Elektromotor den nötigen Antrieb, welcher ergo allein mit elektrischer Energie gespeist wird. Beim derzeit recht „modischen“ Hybridantrieb beispielsweise kommt meist ebenfalls ein Elektromotor als zweite Energiequelle zum Einsatz – bei einem waschechten Elektroauto aber sorgt der Elektromotor einzig und allein für die Power.

Selbstverständlich muss die nötige elektrische Energie irgendwo herkommen, weswegen bei einem Elektroantrieb ein Energiespeicher erforderlich ist, der quasi die Energie für das Elektrofahrzeug mitführt. Diesen „Job“ übernehmen in der großen Regel Akkus, welche derzeit allerdings noch zu teuer, zu schwer und ebenso zu schwach sind. Akkus allerdings müssen es nicht immer sein, eine andere Idee etwa sind Solarzellen, was das Fahren in der Nacht aber wieder etwas schwierig gestalten könnte.

Noch eine Idee als Energiespeicher oder viel mehr Energiespender für den Elektroantrieb wären wieder Brennstoffzellen, welche elektrischen Strom erzeugen, allerdings hierfür Kraftstoff benötigen, genauer Methanol (Alkohol) oder aber eben Wasserstoff. Der Brennstoffzellenantrieb ist jedoch schon wieder eine Sonderform des Elektroautos und gilt durchaus als eigene Antriebsidee, wobei der Wasserstoffantrieb derzeit noch recht experimentell ist.

Elektroantrieb hat Geschichte

Tatsächlich ist der Elektroantrieb keine Erfindung heutiger „moderner“ Ingenieurskunst, sondern reicht gleich etliche Jahrzehnte zurück. Der erste Elektroantrieb wurde bereits 1820(!) erfunden, die ersten Elektroautos hingegen in den 1830ern auf die Räder gestellt. Zwischen 1892 bis 1940 erlebten der Elektroantrieb im Allgemeinen und das Elektroauto im Speziellen einen regelrechten Boom, tatsächlich war zu jener Zeit der Elektroantrieb weitaus gängiger als ein Benziner sprich Verbrennungsmotor.

1912 war das ganz große Jahr des Elektroantriebs und ebenso der Elektroautos, als es 20 große Hersteller gab, welche einzig und allein Elektrofahrzeuge bauten. Selbst ein gewisser Ferdinand Porsche war anno 1900 auf der Pariser Weltausstellung mit einem Elektroauto dabei, wobei Porsche den Elektroantrieb bereits mit einem Verbrennungsmotor kombinierte und so dessen schon damals mangelnde Reichweite erhöhte. Der Benziner diente lediglich als Generator – heute bezeichnet man diese Kombination als Serieller Hybrid.

Aber: Der Benziner sollte doch als großer Sieger hervorgehen, weniger wegen der größeren Reichweite, sondern viel mehr wegen besserer Technik. Denn 1910 wurde der Anlasser erfunden, vorher musste immer eine Kurbel benutzt werden, um den Motor zu starten. Die bequemere Handhabung allerdings bescherte dem Ottomotor tatsächlich den Durchbruch und dem Elektroantrieb wiederum quasi den Untergang!

1990er: Elektroantrieb feiert Comeback

Doch das Elektroauto und damit der Elektroantrieb sollten ihr Comeback feiern, wenn auch erst 1990. Just zu dieser Zeit war es aber kein Umdenken bei den Käufern und auch nicht das Meutern gegen teurer werdende Spritpreise – die waren zu dieser Zeit tatsächlich noch human. Nein, ein Krieg sollte der Grund sein, weswegen der Elektroantrieb und das Elektroauto wieder (neu)aufkommen sollten, genauer der erste Golfkrieg.

Eben dieser Krieg löste ein Ölkrise aus, Treibstoff wurde plötzlich teuer und ebenso knapp, Alternativen mussten her oder besser gesagt, wenigstens eine. Diese Alternative sah die Branche im Elektroantrieb und ergo im Elektroauto, weswegen die ersten Elektromodelle schon Anfang der 1990er auf den Markt kamen. Volkswagen etwa stellte den VW Golf CitySTROMer auf die Räder, fertigte aber nur 120 Stück des ersten Elektro-Golfs. PSA (Peugeot und Citroen) schafften da schon mehr und bauten in zehn Jahren zwischen 1995 bis 2005 an die 10.000 Elektroautos. Ob General Motors, ob Peugeot und Citroen, Volkswagen oder Tesla, viele Hersteller feilen am Elektroantrieb schon seit 15 oder gar 20 Jahren. Durchsetzen konnten sich der Elektroantrieb und das Elektroauto aber bisher nicht, wobei man wohl durchaus davon ausgehen kann, dass die Erdöl-Lobby ihre Hände im Spiel hatte – Elektroautos würden jede Tankstelle mit Benzin und Diesel überflüssig machen.

Zu viele Mankos: Elektroantrieb nur für Kurzstrecken

Derzeit allerdings muss einfach eingestanden werden, dass der Elektroantrieb (noch) zu viele Mankos hat und speziell das Elektroauto lediglich für Kurzstrecken taugt. Das Problem sind die Batterien respektive Akkus, welche je nach Hersteller und Modell maximal an die 200, 250 Kilometer halten, dabei sehr teuer und sehr schwer sind.

Allein der Preis macht den Elektroantrieb derzeit zu unwirtschaftlich, beispielsweise kostet der neue Mitsubishi i-MiEV mehr als 30.000 Euro, ist aber dabei nur ein Kleinwagen. Trotzdem scheint es doch zu gehen, wie die Renault-Nissan-Allianz beweist, welche ihren kommenden Nissan LEAF in Deutschland ab 2011 für weniger als 20.000 Euro anbieten will und der immerhin ein Kompaktmodell ist.

Letzten Endes aber überwiegen derzeit die zahlreichen Mankos, zumal die geringe Reichweite wie ebenso die geringe Höchstgeschwindigkeit gerade größere Reisen zwar nicht unmöglich, aber doch recht aufwändig macht. Trotzdem ist der Elektroantrieb mittlerweile bei so manchen Verbraucher im regen Gebrauch, nämlich in Autos mit einem Hybridantrieb. Hier ist ein Verbrennungsmotor – meist ein Benziner – mit einem Elektroantrieb kombiniert, wodurch einige Minuspunkte wie eben speziell die geringe Reichweite ausgeglichen werden. Aber: Der Hybrid egal in welcher Form ist lediglich eine Übergangsversion, momentan jedoch wohl die beste Idee…

Elektroantrieb bringt viele Vorteile

Parallel zu den Nachteilen muss allerdings wieder gesagt werden, dass Elektroantrieb wie Elektroauto einige mitunter recht interessante Vorteile bieten, welche ein konventioneller Verbrennungsmotor wohl niemals offerieren wird oder kann. Allein das Thema Umwelt ist ein Punkt, der viele Käufer überzeugen mag, wie das derzeit beim Hybridauto zu beobachten ist. Fakt ist, ein Elektroantrieb erzeugt nicht ein Gramm CO2, welches mittlerweile weltweit als Klimakiller geächtet ist – ob zu Recht oder Unrecht sei dahingestellt. CO2 aber entsteht beim Elektroantrieb und Elektroauto nicht, Mutter Natur dürfte dieser Punkt besonders freuen und die neumodischen deutschen Umweltzonen ebenso.

Interessant ist zudem der Punkt Lärm, Motorgeheule und aufkreischende Antriebe jedenfalls gibt es beim Elektroantrieb ebenso wenig, der nämlich summt friedlich wie Biene Maja daher. Hier verbirgt sich allerdings gleichzeitig auch eine Gefahr, denn ein Elektroantrieb und somit wiederum ein Elektroauto kann speziell von Fußgängern durchaus einmal überhört werden, da sich Verkehrsteilnehmer „per pedes“ doch allzu gern auf ihre Ohren verlassen – Elektroautos aber eben nicht oder kaum zu hören sind. Jedoch gibt es mittlerweile Versuche, dem Elektroantrieb einen leisen, aber hörbaren Sound angedeihen zu lassen, dass er nicht mehr ganz so still und leise daher gesummt kommt.

Das Prinzip des Elektroantriebs

Das Prinzip des Elektroantriebs ist im Grunde bereits oben einmal erklärt: Batterien versorgen einen Elektromotor mit der nötigen Energie und schon rollt Peugeot iOn und Co. munter drauf los. Das diese elektrische Energie irgendwo herkommen muss, ist wohl ebenso jedem klar, Wege und Ideen hierfür gibt es mittlerweile auch genug.

Die einfachste Methode zur nötigen Energiebereitstellung sind die bereits mehrfach erwähnten Batterien oder Akkus, welche bei Not und Leerstand (meist) von außen neu geladen werden – über eine normale Steckdose oder aber speziellen Ladestationen, die zugegeben weitaus schneller als der heimische Stromanschluss in der Garage sind. Zu Beginn des modernen Elektroautos setzten die Experten für ihren ersten Elektroantrieb noch auf Nickel-Cadmium-Batterien, mittlerweile aber sind Lithium-Ionen-Akkus effektiver.

Eine andere Idee statt der Batterien wäre ein konventioneller Verbrennungsmotor, welcher als Generator in das „Elektroauto“ eingebaut wird, wie das beim Opel Ampera und dessen US-Bruder Chevrolet Volt der Fall ist. Tatsächlich aber ulkt hier die internationale Presse ganz zu recht, dass weder Ampera noch Volt reinrassige Elektroautos sind, sondern viel mehr Hybridfahrzeuge, genauer ein Serieller Hybrid respektive eigentliche sogar eine Art Plug-in-Hybrid, da beide Modelle von außen mit neuer elektrischer Energie versorgt werden können. Opel und GM bewerben ihre Modelle, welche 2011 auf den Markt kommen, mittlerweile wohl nicht ganz ohne (Presse)Druck als E-REV, zu grob deutsch übersetzt soll das „Elektroauto mit verlängerter Reichweite“ bedeuten…

Im Endeffekt verfolgt der elektrische Antrieb – ob nun als echtes Elektroauto oder aber als Hybridantrieb – das gleiche Prinzip: Der E-Motor wandelt dank magnetischer Felder seine eigentliche elektrische Energie aus den Akkus in mechanische Energie um, welche die Antriebsachse respektive Antriebsräder des Elektroautos mit der nötigen Antriebskraft versorgt.

Preis-Leistungs-Verhältnis des Elektroantriebs

In einem Punkt ist der Elektroantrieb derzeit zudem unschlagbar, auf welchen unter den Vorteilen noch gar nicht eingegangen wurde. Tatsächlich schont der Elektroantrieb und damit eben speziell das Elektroauto nicht nur Mutter Natur, was bereits ein Pluspunkt hoch zehn ist, sondern vor allem den eigenen Geldbeutel, welcher bei einem Auto mit konventionellem Verbrennungsmotor an jeder Tankstelle arg geschröpft wird.

Wenn man von den derzeitig recht hohen – und zugegeben einfach zu hohen – Anschaffungspreis von Elektroauto und Elektroantrieb einmal absehen will, liegen die Betriebskosten eines E-Modells weit unter denen eines Benziners oder Dieselmotors. Je Modell und Energielieferant liegen die Kosten des Elektroantriebes umgerechnet auf 100 Kilometer bei derzeit einem bis maximal drei Euro. Nimmt man hier einmal als Vergleich einen Benziner mit fünf Litern Verbrauch, kostet der für die gleiche Strecke – bei einem Literpreis von momentan knapp 1,40 Euro (Super) – schon stolze sieben Euro. Wobei hier auch noch zu bedenken ist, dass fünf Liter Verbrauch zwar für einen modernen Kleinwagen durchaus real sind, für eine Mittelklasse aber wieder nicht, womit größere Autos ergo teurer sind.

Der Pluspunkt für Preis-Leistung geht also eindeutig an den Elektroantrieb, wobei es nun für jeden eine reine Rechenfrage ist, ob mit den geringen Betriebskosten die hohen Anschaffungskosten gerechtfertigt sind. Neben den niedrigen Betriebskosten glänzt der Elektroantrieb allerdings auch noch mit geringen Wartungskosten, da einige Bauteile wie Auspuff, Zündkerzen, Motoren- und Getriebeöle gar nicht mehr nötig sind. Selbst eine Kupplung oder einen Anlasser gibt es beim Elektroantrieb nicht mehr, was letzten Endes teure (Reparatur)Kosten spart.

Elektroantrieb glänzt mit hohem Wirkungsgrad

Verschleiß, Wartung, Wirkungsgrad, Effizienz, der Elektroantrieb scheint in jedem Punkt besser, weil einfach kostengünstiger. Letzten Endes stimmt das auch, speziell in punkto Wirkungsgrad – allgemein gibt dieser das Verhältnis von abgegebener und somit tatsächlicher Leistung wieder – ist der Elektroantrieb gerade gegenüber einem Verbrennungsmotor klar im Vorteil.

Beispielsweise gibt es beim Elektroantrieb im Gegensatz zum Verbrennungsmotor keinen Leerlauf, wo ein Benziner oder Diesel selbst im Stand an der Ampel Energie (Kraftstoff) verbraucht und somit Kosten verursacht – vollkommen sinnlos. Parallel können die Akkus bei einem Elektroantrieb gar mit Bremsenergie quasi „re-geladen“ werden, selbst wenn dieser Energie(rück)gewinn praktisch nicht gleich einen komplett neu aufgeladenen Akku bedeutet. Letzten Endes sind Elektroantrieb und damit ergo einmal mehr das Elektroauto aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades enorm energiesparend, speziell eben dann, wenn ein Verbrennungsmotor als Vergleich herangezogen wird und man sich das typische „Stop and Go“ im zähen Stadtverkehr vorstellt.

In der Praxis gibt es in Deutschland gar schon einen schönen Flecken Erde, wo Autos mit konventionellem Verbrennungsmotor verboten, Elektroautos aber wiederum wegen ihrer null Emissionen ausdrücklich erlaubt sind, Helgoland in der Nordsee. Ebenso interessant: Ein Elektroauto muss nicht zwangläufig ein Kleinwagen wie i-MiEV oder Citroen C-Zero bedeuten, sondern kann gar wie der Tesla Roadster ein sportlicher Zweisitzer sein.

Bis der Elektroantrieb allerdings so weit gediehen ist, dass die derzeitigen Mankos wie Reichweite und Höchstgeschwindigkeit das Niveau von Otto- und Dieselmotoren erreichen, dürfte allerdings noch einige Zeit vergehen. Dass es wiederum aber geht, beweist die jüngste Rekordfahrt eines reinen Elektroautos auf Basis eines extern umgebauten Audi A2, welcher ganze 600 Kilometer ohne Stopp zurück legen konnte…


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