Elektromobilität

China hat die größte Elektroauto-Flotte!

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Wenn es um Elektromobilität geht, denken viele sofort an Tesla. Der Elektroautobauer aus dem Silicon Valley hat beim Börsenwert Autohersteller mit langer Tradition wie GM und Ford überholt und will in diesem Jahr mit dem Tesla Model 3 richtig durchstarten. Doch auch wenn Tesla große Pläne hat – die Zukunft der Elektromobilität liegt Experten zufolge […]

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e.GO Life: Das preiswerteste Elektroauto „Made in Germany“?

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Der e.GO Life ist ein elektrisches Stadtauto, mit dem Elektromobilität endlich bezahlbar werden soll. Der kleine Elektroflitzer kostet nach Abzug der Kaufprämie für Elektroautos nur noch 12.000 Euro und kann ab dem 18. Mai bestellt werden. Die Serienproduktion beginnt nächstes Frühjahr in Aachen. Je nach Ausstattung beträgt die Reichweite des e.GO Life zwischen 100 und […]

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Skoda Vision E Konzept: Skodas erstes Elektroauto

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Skoda präsentiert auf der der Automesse Auto Shanghai (21. bis 28. April) die Studie eines SUV mit Elektroantrieb. Skodas Zukunft sei elektrisch, digital und vernetzt, hieß es bereits im letzten Jahr. Bis 2025 sollen fünf elektrische Modelle auf den Markt kommen. Der SUV Skoda Vision E bietet nun einen Ausblick auf die Zukunft der tschechischen […]

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Verpassen deutsche Hersteller den Batteriemarkt für Elektroautos?

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Batteriespeicher können dabei helfen, das Stromnetz zu stabilisieren und damit die Energiewende voranzubringen. Außerdem ist die Batterie der wichtigste und immer noch teuerste Bestandteil jedes Elektroautos, von denen nach dem Willen der Bundesregierung bis 2020 eine Million Stück in Deutschland unterwegs sein soll. Die dafür benötigten Batteriezellen können immer günstiger produziert werden, doch hergestellt werden […]

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Zahlt GM bei jedem Chevy Bolt 9.000 Dollar drauf?

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Mit dem Chevrolet Bolt hat GM in den USA einen kompakten Stromer auf dem Markt. Mit seinem Einstiegspreis von 37.500 US-Dollar (vor staatlichen Kaufanreizen) und einer Reichweite von über 300 Kilometern soll er eine breite Käuferschicht ansprechen. Doch offenbar ist jeder verkaufte Chevy Bolt für GM ein Verlustgeschäft, was der Autobauer jedoch in Kauf nehmen […]

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Opel Ampera-E: Weniger als 100 Elektroautos für Deutschland

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Der Chevrolet Bolt kommt als Opel Ampera-e endlich nach Europa, doch Käufer werden sich noch gedulden müssen. Offiziell startet der Verkauf in Deutschland am 24. Juni. Nachdem die ersten Elektrofahrzeuge nach Norwegen ausgeliefert wurden, heißt es nun jedoch aus Händlerkreisen, dass GM für Deutschland in diesem Jahr möglicherweise weniger als 100 Fahrzeuge vorgesehen hat.

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Elektromobilität

Unter dem Begriff Elektromobilität (auch: „E-Mobility“ oder „E-Mobilität“) wird die Nutzung von Fahrzeugen zusammengefasst, die entweder ohne Verbrennungsmotor auskommen oder zusätzlich zum Verbrennungsmotor über einen elektrischen Antrieb verfügen. Insbesondere sind damit PKW und leichte Nutzfahrzeuge gemeint, aber auch Elektroroller, Elektrofahrräder, Leichtfahrzeuge, LKW und Stadtbusse. Ein elektrisch betriebenes Fahrzeug bezieht seine Energie aus einer externen Stromquelle wie z.B. einem Akku.

Auf Grund von Umweltaspekten und des immer knapper werdenden Ölvorkommens und der steigenden Preise für Benzin und Diesel wird bereits das Aussterben von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor in den nächsten Jahrzehnten prognostiziert. Tatsächlich ist das Thema Elektromobilität wichtiger denn je, Elektroautos und Fahrzeuge ohne reine Verbrennungsmotoren haben ihren Exotenstatus bereits abgelegt. In der Elektronik-Entwicklung wird der Weg von den herkömmlichen Verbrennungsmotoren zu den komplizierteren Elektromotoren immer weiter vorangetrieben. Die am meisten verbreiteten Antriebe sind neben Elektrofahrzeugen (BEV) Hybridfahrzeuge (HEV) und Plug-in-Hybrid Fahrzeuge (PHEV).

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Ein Elektrofahrzeug (englisch: battery electric vehicle) wird mit einem Antrieb fortbewegt, der ausschließlich elektrische Energie verwendet, welche in Traktionsbatterien im Fahrzeug gespeichert oder auch permanent von außen zugeführt wird. Letzteres ist durch Schienen, Oberleitungen oder Induktionsverfahren möglich.

Am weitesten verbreitet ist die Speicherung von Energie mit der Hilfe von Akkumulatoren, auch die Kombination mit Kondensatoren ist möglich. Bei Solarfahrzeugen wird Strom durch Solarzellen auf den Oberflächen gewonnen. Eine weitere, aber seltene Version ist der sogenannte Gyroantrieb, bei dem Bremsenergie und elektrische Energie in einem Schwungrad gespeichert und anschließend entweder von einem Generator umgewandelt oder direkt verwendet wird.

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Ein Hybridfahrzeug (auch: Hybridelektrokraftfahrzeug, englisch: hybrid electric vehicle = HEV) wird mit Hilfe eines Hybridantriebs fortbewegt. Ein Hybridantrieb beschreibt eine Kombination von zwei oder mehreren Antrieben, die sich gegenseitig ergänzen. Ein HEV besteht aus einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor, wobei der Verbrennungsmotor Energie erzeugt, die in einer Batterie gespeichert wird. Bei niedrigen Geschwindigkeiten wird das Fahrzeug über die Batterie und bei höheren Geschwindigkeiten über den Verbrennungsmotor angetrieben. Diese Art des Antriebes hat den Vorteil, dass bei Fahrten in der Stadt durch geringere Geschwindigkeiten hauptsächlich mit Batterieantrieb gefahren und dabei kein CO2 ausgestoßen wird. Hinzu kommt die geräuscharme und  umweltfreundlichere Art der Fortbewegung. Außerdem geht bei der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie sehr wenig Energie verloren. Konkret bedeutet dies Einsparungen insbesondere im Stadtverkehr von bis zu 60%. Beim Anfahren stellt der Elektromotor bereits das maximale Drehmoment zur Verfügung und muss nicht wie der Verbrennungsmotor erst höhere Drehzahlen erreichen, bevor er eine hohe Leistung abgeben kann. Ein Hybridfahrzeug ist daher durch das sogenannte elektrische Boosten in der Lage, wesentlich schneller zu beschleunigen.

Ein Nachteil ist die Notwendigkeit einer sehr großen Batterie, die sehr viel Platz beansprucht. Hinzu kommt, dass das Leistungsvermögen der Batterie stark von der Temperatur abhängig ist und die Batterien schlecht recycelt werden können. Der Preis von Fahrzeugen mit Hybridantrieb liegt momentan etwa 5-10% höher im Vergleich zu herkömmlichen Fahrzeugen. Die Höchstgeschwindigkeit ist auf Grund des leistungsärmeren Verbrennungsmotors zudem häufig geringer.

e-mobilitaetPlug-in-Hybrid Fahrzeug

Ein Plug-in-Hybrid Fahrzeug (auch: Steckdosenhybrid, englisch: plug-in hybrid electric vehicle = PHEV) wird im Gegensatz zum Vollhybridfahrzeug mit einem Hybridantrieb betrieben, dessen Akkumulator zusätzlich über das externe Stromnetz geladen werden kann. Dementsprechend lässt es sich als eine Kombination aus Hybrid- und Elektrofahrzeug bezeichnen. Bei der Entwicklung von PHEVs gibt es verschiedene Konzepte. So kann sich entweder mehr am hybriden oder aber am elektrischen Antrieb orientiert und dementsprechend der Kraftstoff oder die elektrische Energie als primäre Kraft betrachtet werden. Im ersteren Fall wird ein Lithium-Ionen-Akkumulator verwendet, der an einer Ladestation oder Heimsteckdose zusätzlich aufgeladen werden kann. Die benötigte Energiemenge muss so nicht erst während der Fahrt mit dem Elektromotor erzeugt werden. Ein anderes Konzept orientiert sich an bereits existierenden Elektrofahrzeugen und soll die Möglichkeit schaffen, die Batterie während der Fahrt aufzuladen. Dies wird mit Hilfe eines „Reichweitenverlängerers“ (englisch: Range Extender) verwirklicht, der den Ladezustand etwa mit Hilfe eines Generators aufrecht erhält.

Die Vorteile von PHEVs sind zum einen die des Elektroautos – geräuscharme Fortbewegung, ein geringer CO2-Ausstoß und sparsamer Verbrauch – und zum anderen die des Benziners – eine hohe Reichweite auch bei leerer Batterie. Die Nachteile liegen vor allem in den hohen Herstellungskosten, der geringeren Geschwindigkeit und dem erhöhten Fahrzeuggewicht.

Entwicklungsperspektiven für Elektrofahrzeuge

Sowohl von Politik als auch von der Wirtschaft werden mittlerweile auf nationaler sowie internationaler Ebene erhebliche Ressourcen in die Entwicklung und vermehrte Verbreitung von Elektromobilität investiert. 2009 wurde in der Bundesrepublik mit dem „Entwicklungsplan Elektromobilität“  ein erhebliches Budget in die Förderung investiert. Ziel sind bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf den Straßen, bis 2030 soll die Anzahl auf sechs Millionen erhöht werden.

Bildquelle – 1. von oben: © Erich Westendarp / pixelio – www.pixelio.de
Bildquelle – 2. von oben: © Rudolpho Duba / pixelio – www.pixelio.de
Bildquelle – 3. von oben: © Daniel Litzinger / pixelio – www.pixelio.de

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