Wie funktionieren Elektroautos?

Wie funktionieren E-Autos eigentlich und wie geht das Laden der leistungsstarken Akkus?

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Wie funktionieren Elektroautos?

Zwar verbreiten sich Elektroautos weiterhin langsam, aber die Anzahl der Kaufinteressenten wächst. Zunehmend mehr Kraftfahrer spielen mit dem Gedanken, in Zukunft ein Elektrofahrzeug zu fahren. Gleichzeitig setzen sie sich intensiver mit der Technik und insbesondere der Funktionsweise auseinander – ein Thema, das bei genauer Betrachtung viel spannender ist, als Sie vielleicht vermuten.


Wie funktioniert ein Elektroauto?


Die Funktionsweise von Elektroautos ist simpel, sie werden von Elektromotoren angetrieben. Solch ein Motor setzt sich in Bewegung, sobald eine ausreichende Spannung anliegt. Nimmt die Spannung zu, dreht sich der Motor schneller. Auf diese simple Weise lässt sich die Drehzahl steuern.

In der Praxis bedienen sich Autohersteller verschiedener Konzepte, um die Motoren in ihre Fahrzeuge zu integrieren. Vor allem bei Hybridfahrzeugen, bei denen Elektromotoren lediglich der Unterstützung dienen, ist häufig nur ein Elektromotor verbaut. Über den Antriebsstrang treibt er im Regelfall zwei Räder an, die sich auf derselben Achse befinden.

Bei modernen Elektrofahrzeugen sind die Motoren fast immer direkt an den Rädern angebracht. Ist ein Pkw mit einer Antriebsachse ausgestattet, arbeiten dort also zwei Motoren. Elektrofahrzeuge mit Allradantrieb verfügen wiederum über vier Motoren.


Bei E-Autos stellen Akkus die Leistung bereit


Die für den Antrieb notwendige Energie ist in Akkus gespeichert. Im Feld der Hybridfahrzeuge sind vereinzelt noch Modelle anzutreffen, die mir Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMh) ausgestattet sind. Reine Elektrofahrzeuge verfügen zumeist jedoch über moderne Lithium-Ionen-Akkus (Li-Ion). Aufgrund ihres hohen Gewichts sind die Akkus im Fahrzeugboden untergebracht. Andernfalls würden sie den Schwerpunkt des Fahrzeugs unnötig erhöhen.

Für die Erzielung praxistauglicher Reichweiten müssen die Akkus beeindruckend viel Energie speichern. Gleichzeitig sollen sie ihre Kapazität möglichst lange aufrechterhalten, was eine intelligente Ladung voraussetzt. Elektrofahrzeuge verfügen deshalb über Systeme, welche den Ladevorgang exakt steuern und überwachen.


Wie lade ich ein Elektroauto?


Im europäischen Umfeld haben sich bislang zwei Ladeverfahren etabliert. Erfreulicherweise unterstützen die meisten Elektroautos beide Verfahren.

  1. Beim ersten Verfahren handelt es sich um das Laden mit Wechselstrom (auch AC-Laden genannt). Es hat die größere Verbreitung und ist sowohl bei Unternehmen als auch im heimischen Umfeld anzutreffen. Gerade im privaten Feld kommt meist die sogenannte Wallbox zum Einsatz, die zum Beispiel in der Garage oder auch draußen am Carport angebracht ist. Angeschlossen wird das Fahrzeuge über den Stecker Typ 2, der auch „Mennekes Stecker“ bezeichnet wird.

  2. Das zweite Verfahren setzt auf Gleichstrom (auch DC-Laden genannt). Anders als beim AC-Laden muss der Wechselstrom nicht erst im Fahrzeug zu Gleichstrom gewandelt werden. Stattdessen stellt die Ladestation den benötigten Gleichstrom in Verbindung mit einer sehr hohen Leistung zur Verfügung. Hierdurch ist es möglich, die Ladezeit deutlich zu verkürzen. Die Verbindung zwischen Fahrzeug und Ladestation wird mit dem sogenannten Combo-2 Stecker hergestellt.

    Während es an der heimischen Wallbox genügt, das Kabel der Ladestation mit dem Pkw zu verbinden, kann die Situation an öffentlichen Ladestationen oder Stationen von Unternehmen anders sein. Gegebenenfalls besteht dort die Notwendigkeit, ein eigenes Ladekabel mitzuführen. Ebenso ist es ggf. notwendig, sich zunächst mittels Eingabe eines Pin-Codes oder per App anzumelden.


Hinweis zur Ladedauer von Elektroautos


Einige Autohersteller werben damit, dass die Akkus ihrer Fahrzeuge beim DC-Laden innerhalb von 30 bis 45 Minuten zur Hälfte aufgeladen sind. Allerdings ist zu beachten, dass die zweite Hälfte des Ladezeitraums deutlich länger bemessen sein kann. Vor allem beim Laden von 80 auf 100 Prozent Akkukapazität muss die Spannung bei konstanter Stromstärke zunehmen. Die Folge ist ein längerer Ladeprozess.

Doch so mancher Hersteller rät davon ab, den Akkus stets vollständig zu laden. Vor allem das Laden der letzten 20 Prozent kann für den Akku eine hohe Beanspruchung bedeuten und damit seine Kapazität oder gar Nutzungsdauer verringern. Oft ist es daher sinnvoll, nur bis 60 oder maximal 80 Prozent zu laden. Dies ist jedoch nur eine allgemeine Aussage, letztlich ist es ratsam, sich an die Empfehlungen der jeweiligen Hersteller zu halten.

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