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Vom Krankenfahrstuhl zum Edel-Roadster – Die spannende Welt der Elektroautos!

Am Elektroauto geht in Zukunft kein Weg mehr vorbei. Das, was in den letzten fünf Jahren in diesem Bereich erreicht wurde, lässt keinen anderen Schluss zu: Die Stromer kommen und sie kommen unaufhaltsam. Wie man sich darauf am besten einstellt, können Sie in diesem Beitrag nachlesen.

Elektroauto: Vom liebsten Kind zum Problemfall

Als das Auto vor knapp 100 Jahren massentauglich wurde, war es eine echte Revolution. Man konnte reisen, wann, wohin und mit wem man wollte. Weder das Pferd noch die Eisenbahn konnte auch nur annähernd mit der unglaublichen Flexibilität mithalten, die einem das Auto geboten hat. Die Begeisterung für das Automobil ist seither nahezu ungebrochen.

Es gibt jedoch mehr als nur eine Schattenseite: Das Auto verbraucht flüssigen Kraftstoff in Form von Diesel oder Benzin, die beide hauptsächlich aus Erdöl hergestellt werden. Die Treibstoffe werden verbrannt und die Abgase in die Umwelt geblasen. Lange Zeit hat das niemanden gestört. Man mag sich auch kaum vorstellen, dass in den ersten Jahrzehnten der Automobilität das verbleite Benzin ganz normal war. Megatonnen dieses giftigen Schwermetalls wurden weltweit dem Benzin zugesetzt und durch die Motoren in der Umwelt verteilt. Davon ist man zwar heute dank moderner Techniken zur Abgasreinigung weit entfernt.

Doch Giftschleudern bleiben die Autos auch heute noch: Kohlendioxid, Kohlenmonoxyd, Stickoxide, Rußpartikel, Feinstaub und viele Schadstoffe mehr werden nach wie vor einfach in die Umwelt geblasen. Die Autoindustrie weiß das – und macht genau das falsche: Der Volkswagen-Dieselskandal hat bewiesen, dass in den Konzernen weder der Wille noch das Können vorhanden ist, die Autos wirklich sauber zu machen.

Nur ein Weg zur Emissionsfreiheit

Wirklich sauber und emissionsfrei fahren deshalb nur eine Sorte von Autos: Die Elektromobile. Ein Stromwagen hat keinen Verbrennungsmotor und kann deshalb auch keine Giftgase in die Umwelt blasen. Die Elektroautos haben darüber hinaus noch wesentlich mehr Vorteile gegenüber den Verbrennern – jedoch auch einige Nachteile.

Ansätze zur Elektromobilität gab es schon von Anfang an. Noch vor der Jahrhundertwende gab es erste Tüftler, die im Elektromotor die Zukunft des jungen Automobilbaus gesehen haben. Doch der Verbrennungsmotor hat sich schließlich durchgesetzt. Ganz ausgestorben sind die Stromfahrzeuge nicht. Jedoch hatten sie lange mit dem Problem der Batterien zu kämpfen. Die über Jahrzehnte lang ausschließlich verfügbaren Bleiakkus waren für eine echte Elektromobilität viel zu schwer. Zudem hatten sie nicht ausreichend Kapazität, um wirtschaftlich eingesetzt zu werden. So beschränkte sich die Welt der Stromwagen lange Zeit auf Golfmobile, Krankenfahrstühle und Mini-Autos.

Den Durchbruch brachten die Lithium-Ionen Akkus. Diese ultrakompakten Stromspeicher wurden ursprünglich für Mobiltelefone und Laptops entwickelt. Sie eroberten aber schnell die gesamte Welt der wieder aufladbaren Batterien. Vor allem den Nickel-Cadmium Akkus versetzten die innovativen Batterien schnell den Todesstoß: Kürzere Ladezeiten, viel höhere Kapazität und vor allem weder Memory-Effekt noch Akkutod durch Tiefenentladung waren die enormen Vorteile der Lithium-Ionen-Technik. Doch es musste erst ein junger Milliardär aus Kalifornien auf die Idee kommen, die kleinen Strompakete in Reihe zu schalten und in ein Elektroauto einzubauen. Tesla ist definitiv ein Pionier der Elektromobilität auf Lithium-Ionen-Basis.

Knackpunkt: Wirkungsgrad

Keine Frage, die Tage der stinkenden Verbrenner mit ihrem miserablen Wirkungsgrad sind gezählt. Der Otto- und Dieselmotor sind tot, sie wissen es nur noch nicht. Unter Laborbedingungen erreichen Benzinmotoren einen Wirkungsgrad von 40%. Diesel schafft drei Prozent mehr, doch was genau heißt das?

Das bedeutet, dass auch bei einem stationären Motor unter optimalen Bedingungen und perfekter Drehzahl 57 – 60% der zugeführten Energie durch Wärmestrahlung verloren geht.

Bei einem Auto verschlechtert sich die Effizienz von Verbrennern zusätzlich: Die Wärme muss permanent aus einem Motor heraus geführt werden. Das geschieht heute standardmäßig durch eine Wasserkühlung. Jedoch kostet das Kühlsystem und das Kühlmittel wiederum viel Gewicht, das ein Auto mit seinem Motor wieder mit sich herum tragen muss. Schließlich arbeiten die Motoren von reinen Verbrennern auch nicht immer im optimalen Drehzahlbereich – im Gegenteil. Die meiste Zeit fährt ein Auto zu unter- oder zu übertourig. Im Klartext heißt das: Wenn ein Auto 10 Liter Benzin auf 100 Kilometer Fahrt verbraucht, dann gehen nur dreieinhalb Liter davon in die Fortbewegung. Sechseinhalb Liter Benzin werden nur in Wärme umgewandelt und in die Umgebung abgestrahlt.

Elektromotoren haben hingegen eine wesentlich geringere Wärmeemission. Der Wirkungsgrad eines normalen E-Motors beträgt ca. 74% unter Laborbedingungen. Sie benötigen meist keine zusätzliche Flüssigkeitskühlung. Die E-Motoren haben zudem ein wesentlich besseres Beschleunigungsverhalten als Verbrenner. Der optimale Drehzahlbereich ist bei Stromern breiter als bei den Benzin- und Dieselmotoren. Im Punkt Wirkungsgrad schlägt ein Elektroauto die normalen Verbrenner deshalb um Längen.

Übergangstechnologie: Hybrid

Der Hybrid ist auch keine neue Erfindung. Ferdinand Porsche persönlich hat in den 1920er Jahren bereits erste Versuche mit diesem Antriebskonzept unternommen. Jedoch wollte damals und in den Jahrzehnten danach niemand so recht die Vorteile dieses Doppelmotoren-Konzept verstehen.
Bei einem Hybrid-Fahrzeug handelt es sich um ein Auto mit zwei Motoren: Einem Verbrennungs- und einem Elektromotor. Wie diese beiden Antriebe aber zusammen wirken, da gibt es erhebliche Unterschiede.

Toyota hat mit seinem Prius den Hybrid massentauglich gemacht. Elektromotor und Verbrennungsmotor wirken bei diesem Konzept gleichermaßen auf das Getriebe. Der Fahrer kann auf Wunsch jederzeit von Benzin auf Elektroantrieb umschalten. Bereits dieser Ansatz zeigte eine Menge Vorteile: Geringerer Kraftstoffverbrauch, extrem leiser Fahrbetrieb und ein sauberes Image waren die hervorstechendsten Kaufargumente für den Hybrid.

Aus dem ursprünglichen Konzept sind mittlerweile zahlreiche Varianten hervor gegangen: Plug-In-Hybride erlauben ein Nachladen der Batterie in der heimischen Garage. Besonders interessant sind die E-Mobile mit dem so genannten „Range Extender„. Das sind im Grunde reine Elektromobile, die einen kleinen Verbrenner an Bord haben. Er dient dazu über einen Generator während der Fahrt die Batterien nachzuladen. Mit dieser Technik kommt man der reinen Elektromobilität schon recht nahe. Die Hybrid-Fahrzeuge sind deshalb noch als Brückentechnologie zwischen den reinen Verbrennern und den reinen Stromern unverzichtbar. Doch die Zukunft fährt definitiv elektrisch.

Was heute schon verfügbar ist

An keiner Technologie wird im Verkehrswesen so viel geforscht und entwickelt, wie in der Elektromobilität. Neben den US-amerikanischen Pionieren sind es vor allem die Chinesen, die mit massivem Druck in diesen Markt drängen. Schon heute sind drei der zehn erfolgreichsten E-Mobil-Hersteller aus dem Reich der Mitte. Zählt man Nissan und Toyota dazu, dann gehört den Asiaten schon die Hälfte des weltweiten E-Auto Marktes. Tesla ist zwar noch der Marktführer aber auch Traditionskonzerne wie BMW und Volkswagen rücken mit Hochdruck nach.
Das Angebot ist sehr breit aufgestellt. Zwischen reinen Verbrennern und reinen Stromern findet sich für jeden ein Auto mit dem passenden Mix.

Noch leiden die E-Mobile an drei großen Nachteilen: Die vergleichsweise geringe Reichweite, die wenigen verfügbaren Stromtankstellen und die langen Ladezeiten. Doch wie gesagt: Es wird geforscht und entwickelt, was das Zeug hält.

Den richtigen Zeitpunkt erwischen

Elektromobilität wird massiv gefördert. Wer heute einen reinen Stromer kauft, braucht fünf Jahre lang keine KFZ-Steuer bezahlen. Wie hoch die überhaupt ausfallen wird steht heute noch nicht fest. Da Hybridfahrzeuge, vor allem Plug-in Hybride, meist nur sehr kleine Verbrennungsmotoren besitzen, hat man auch hier schon einen beachtlichen Steuervorteil.
Elektromobile werden außerdem mit einer Prämie von 4000 Euro gefördert. Die Auswahl an reinem Stromern wächst ständig. Schon steht bald die neuesten Generationen von Golf, Polo und Smart zur Verfügung, die ausschließlich mit Strom angetrieben werden.
Der Markt ist heute schon recht interessant, jedoch wächst er noch. TESLA hat mit dem sehr preiswerten Model 3 wieder einmal Pionierarbeit geleistet. Bezahlbare, praktische und aufregende Elektromobile wird es bald von den meisten Herstellern geben.

Insgesamt wirkt der Markt der Elektromobile aber noch ein wenig experimentell. Der klobige und teure BMW i3 und der merkwürdig-skurrile Renault Twizzy sind zwei typische Beispiele dafür. Doch in wenigen Jahren wird das E-Auto so alltäglich wie bezahlbar sein.

Elektroauto vs Klassik

Puristen sind zwar entsetzt, aber es gibt einen weiteren, äußerst interessanten Trend in der Elektromobilität: Immer mehr Spezialfirmen bieten heute Umbauten von Autos mit Verbrennungsmotor auf Strom an. Die Firma RUF macht dies schon sehr lange mit Porsche-Modellen. Doch die immer preiswerteren und flexibleren Module machen heute äußerst faszinierende Projekte möglich: Das elektrische Fahren von klassischen Oldtimern. Die Vorteile eines E-Mobils in der Schönheit eines Jaguar E-Types genießen ist heute kein Traum mehr, sondern kann – das notwendige Kleingeld voraus gesetzt – bestellt werden.