E-Book, Deutsch, 256 Seiten
Guss Umstieg aufs Elektroauto - Ihr Ratgeber rund um das E-Auto
1. Auflage 2025
ISBN: 978-3-7471-0861-1
Verlag: Stiftung Warentest
Format: EPUB
Kopierschutz: 6 - ePub Watermark
Reichweite, Ausstattung, Kosten im Überblick | Alles zur eigenen Stromproduktion und -speicherung
E-Book, Deutsch, 256 Seiten
ISBN: 978-3-7471-0861-1
Verlag: Stiftung Warentest
Format: EPUB
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Martin Guss ist Diplomingenieur für Elektrotechnik. Er ist bei einem globalen Eisenbahntechnikunternehmen in leitender Funktion tätig und publiziert in dieser Funktion regelmäßig in Fachzeitschriften. Sein Interesse an elektrischen Antrieben begann bereits während der Studienzeit. Seit 2015 ist er ständiger und intensiver Nutzer von Elektrofahrzeugen, wobei er eine Vorliebe für elektrische Langstreckenfahrten entwickelt hat. 2019 erschien sein erstes Buch über Elektromobilität mit dem Titel 'Das E-Dilemma', das sich mit den Vorteilen und Problemzonen der Elektromobilität befasst.
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Welche Antriebsarten gibt es? Neben dem reinen E-Batterieantrieb existieren Bauarten, die gewisse Ähnlichkeiten aufweisen können. Viele davon sind im Grunde „Motoren der Veränderung“, die als Übergangstechnologien zum E-Batterieantrieb führen.
WAS ERFAHRE ICH?
Auf dem Weg vom reinen Verbrenner zum vollelektrischen Auto gibt es mehrere Zwischentypen, die wir hier kurz vorstellen, damit alle Fachbegriffe der E-Mobilität verständlich sind.
Am Anfang steht der Verbrenner – das klassische Automobil, wie es mehr oder minder unverändert seit über 100 Jahren existiert. Durch das Verbrennen eines Kraftstoffes – flüssig oder gasförmig – wird die Antriebsenergie erzeugt, die über ein manuelles oder automatisches Getriebe an die Antriebsräder übertragen wird. Das geringe Gesamtgewicht des Antriebs liegt darin begründet, dass der für die Verbrennung erforderliche schwerere Reaktionspartner (Sauerstoff) nicht mitgeführt werden muss, sondern aus der Umgebungsluft bezogen werden kann. Für jedes Kilo Treibstoff werden etwa 16 Kilogramm Sauerstoff aus der Luft verbraucht, was auf Meereshöhe etwa einem Volumen von 12 m3 Luft entspricht.
Verbrennungsmotoren sind ausgefeilte, komplexe Systeme, die darauf getrimmt werden, immer effizienter zu arbeiten. Parallel dazu wird aber immer mehr Energie benötigt, da das Fahrzeuggewicht zunahm, Komfortfunktionen wie Standheizung und Assistenzsysteme hinzukamen und die Abgasreinigung immer aufwendiger wurde. Unterm Strich konnte der Treibstoffverbrauch daher in den letzten zehn Jahren nur etwa konstant gehalten werden. Absenken ließ sich der Verbrauch nicht mehr, wie es in den 20 Jahren davor der Fall war.
Moderne Verbrenner besitzen Start-Stopp-Systeme, um den Treibstoffverbrauch im Stillstand zu reduzieren. Zudem laden manche Fahrzeugmodelle die 12-Volt-Batterie bevorzugt im Schubbetrieb auf, wodurch man zwar in sehr begrenzter Form Bremsenergie zurückgewinnt, was aber mit dem Elektrifizieren des Antriebs nicht vergleichbar ist. Es ist jedoch eines der Beispiele, wie der Verbrauch von Verbrennungsmotoren laufend optimiert wurde und wird, um Grenzwerte einzuhalten und steigende Fahrzeuggewichte zu kompensieren. Die grundsätzliche Ineffizienz des Verbrennungsvorgangs konnte damit natürlich nicht beseitigt werden. Mit dem Start-Stopp-System und der Rückgewinnung von Bremsenergie rücken Verbrennerfahrzeuge bereits dicht an das Konzept des Mild-Hybrid-Antriebs.
| Auto mit Verbrennungsmotor | Mild-Hybrid | Serieller Hybrid |
| Paralleler Hybrid | Batterieelektrisches Auto | Batterieelektrisches Auto mit REX |
VerbrennungsmotorElektromotor / StromgeneratorBatterieEnergiefluss
So fließt die Energie bei den unterschiedlichen Antriebsarten
Der Mild-Hybrid-Antrieb
Bei diesem Antrieb wird der Verbrennungsmotor mit einem kleinen 48-Volt-Elektromotor kombiniert. Die dazugehörige Batterie hat üblicherweise einen Energieinhalt von weniger als einer Kilowattstunde. Sie ist daher sehr kompakt und in einem konventionellen Pkw einfach unterzubringen.
Der Elektromotor unterstützt den Verbrennungsmotor in manchen Situationen, etwa beim Anfahren, und fungiert als leistungsfähiges Start-Stopp-System. Das Fahren mit dem Elektromotor allein ist jedoch nicht möglich. Die Batterie wird beim Bremsen aufgeladen – eine sinnvolle Form der Energierückgewinnung. Sollte dies nicht ausreichen, wird die Batterie auch durch den Verbrennungsmotor geladen.
Die Vorteile dieses Antriebs sind begrenzt, er kann aber – je nach Fahrprofil – dazu beitragen, den Verbrauch ein wenig zu reduzieren und das Abgasverhalten etwas zu verbessern. Die Bedeutung des Mild-Hybrid-Antriebs war nie groß und geht derzeit zurück. Dies liegt eventuell auch daran, dass diese Antriebsform in Deutschland nie staatlich gefördert wurde.
Der Voll-Hybrid-Antrieb
Dieser Antrieb kombiniert einen Verbrennungsmotor mit einem Hochvolt-Elektromotor größerer Leistungsfähigkeit, sodass das Auto in vielen Fällen rein elektrisch bewegt werden kann. Die elektrischen Reichweiten liegen im Bereich von wenigen Kilometern bis zu über 100 Kilometer, wobei für derartige Reichweiten Batteriegrößen verbaut werden müssen, wie sie vor etwa einem Jahrzehnt bei reinen E-Autos der Standard waren. Der Energieinhalt der Batterie liegt im Bereich von 10 bis 40 Kilowattstunden.
Dieses Antriebskonzept erfreute sich aufgrund der Förderfähigkeit in Deutschland erheblicher Beliebtheit. Man könnte die Hybridtechnik als beste Kombination zweier Welten empfinden, da sie elektrisches Fahren mit der hohen Reichweite eines Verbrennungsantriebs verbindet. Dies wird jedoch durch eine große technische Komplexität erkauft, die potenziell teure Instandhaltungskosten mit sich bringen kann. Erstaunlicherweise muss sich dieses Antriebskonzept kaum gegen den Vorwurf eines großen CO2-Rucksacks bei der Herstellung verteidigen.
ABKÜRZUNGEN FÜR ANTRIEBSARTEN
Im Zusammenhang mit Antriebskonzepten haben sich eine Reihe von Abkürzungen entwickelt, die auf englische Begriffe zurückgehen:
ICE: Verbrennungsmotor („Internal Combustion Engine“)
EREV: Elektrofahrzeug mit Verbrennungsmotor zur Reichweitenerweiterung („Range Extender“ bzw. REX)
MHEV: Mild-Hybrid-Fahrzeug („Mild Hybrid Electric Vehicle”)
HEV: Hybrid-elektrisches Fahrzeug („Hybrid Electric Vehicle“)
PHEV: Aufladbares hybrid-elektrisches Fahrzeug („Plug-in Hybrid Electric Vehicle“)
BEV: Batterieelektrisches Fahrzeug („Battery Electric Vehicle“)
FCEV: Brennstoffzellenfahrzeug („Fuel Cell Electric Vehicle“)
Dennoch konnten Hybridfahrzeuge bis zum Wegfall der Förderfähigkeit Ende des Jahres 2023 knapp 30 Prozent der Neuzulassungen für sich verbuchen. Die großen Wachstumsraten dieser Antriebsform sind zwar mittlerweile vorbei, die Zulassungszahlen bleiben aber derzeit noch stabil. Hybridfahrzeuge verbinden hohe Preise mit komplexer Technik und hohem Treibstoffverbrauch, wenn sie nicht überwiegend elektrisch gefahren werden. Wer der Ansicht ist, nicht ohne Verbrennungsmotor leben zu können, ist vermutlich mit einem reinen ICE-Fahrzeug ohne den technischen Ballast und das Zusatzgewicht eines Hybridantriebs besser versorgt. Wer jedoch ein durchschnittliches Nutzungsprofil hat, kann heute durchaus zum reinen Elektroauto (BEV) greifen und muss die teure und belastende Technik eines Verbrennungsmotors nicht mitschleppen.
Der Grad der Elektrifizierung der verfügbaren Antriebskonzepte, deren Marktbedeutung sehr unterschiedlich ausfällt. Besonders Hybridantriebe verlieren durch die wachsende Leistungsfähigkeit von E-Autos an Bedeutung.
Der Plug-In-Hybrid-Antrieb
Der Voll-Hybrid-Antrieb hat den Nachteil, dass die elektrische Energie fürs Laden der Batterie mit dem Verbrennungsmotor erzeugt werden muss, was eine sehr verlustreiche und ineffektive Art der Stromerzeugung bedeutet. Dies führte zur Idee, die Batterie des Hybridfahrzeugs wie beim reinen Elektroauto aufladen zu können, und damit war das Plug-In-Hybrid-Fahrzeug geboren. Auch dieser Fahrzeugtyp wurde in Deutschland bis Ende 2023 gefördert.
Der Plug-In-Hybrid nimmt die Rolle einer Übergangstechnologie ein, die dabei half, die Berührungsängste gegenüber rein batterieelektrischen Fahrzeugen zu reduzieren. Möglicherweise ist das der Grund dafür, dass der Rückgang der Neuzulassungen in diesem Segment besonders markant ausfällt.
