Die zehn wichtigsten Begriffe in der Elektromobilität
Die Elektromobilität hat in den letzten Jahren einen enormen Sprung gemacht. Doch wurde die Elektromobilität durch diese Entwicklung auch immer komplexer. Viele Begriffe, die in der Elektromobilität viel genutzt werden, sind für Neulinge in der Branche Fremdwörter. Damit Sie sich in der Elektromobilität gut zurechtfinden können, erfahren Sie in diesem Artikel, welche Begriffe in der Elektromobilität am häufigsten genutzt werden und welche Bedeutung sie haben.
1. Gleich- und Wechselstrom (AC/DC-Laden)
Gleich- und/oder Wechselstrom haben Sie eventuell schonmal im Alltag gehört. Doch sind diese Begriffe, zumindest für Verbrenner, auf den ersten Blick irrelevant. Das Laden und vor allem das richtige Laden gehört jedoch zu den wichtigsten Punkten in der Elektromobilität. Wechselstrom wird auch AC (Alternating Current) genannt und ist der gängige Strom. Bei Ihnen zuhause wird z. B. mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit Wechselstrom aus der Steckdose kommen. Wollen Sie diesen Strom jedoch zum Laden eines E-Autos nutzen, muss ein sogenannter Inverter zum Einsatz kommen. Solch ein Inverter sitzt oft im E-Auto selbst und kann den Wechselstrom aus der Steckdose in Gleichstrom umwandeln. Gleichstrom, auch DC (Direct Current) genannt, kommt vor allem bei Schnellladesäulen z. B. an Autobahnen zum Einsatz.
2. Die Ladeleistung
Da das Laden einen Dreh- und Angelpunkt in der Elektromobilität darstellt, befasst sich auch der zweite Begriff mit diesem Thema. Die Ladeleistung gibt an, wie schnell die Batterie wieder aufgeladen werden kann. Die Ladeleistung wird in kW angegeben. An einer herkömmlichen Haushaltssteckdose können maximal 2,3 kW fließen. Da moderne E-Autos eine mindestens 50 kW große Batterie besitzen, würde das Aufladen dort sehr lange dauern. Hinzukommt, dass bei einer langen Ladedauer nicht dauerhaft die volle Ladeleistung aufrechterhalten werden kann. Eine Wallbox besitzt in der Regel eine Ladeleistung von 11 kW, in manchen Fällen auch 22 kW. Hiermit kann die Batterie also deutlich schneller geladen werden. Moderne Schnellladesäulen haben teilweise eine Ladeleistung von 350 kW, wodurch in wenigen Minuten mehr als 100 km Reichweite nachgeladen werden kann.
3. Die Ladekurve
Wie bereits kurz erwähnt verläuft die Ladeleistung und somit das gesamte Laden nicht linear. Gerade bei hohen Ladeleistungen wird diese Leistung mit zunehmendem Batteriestand gedrosselt. So können Batteriezellen zum Anfang des Ladevorgangs noch sehr viel Energie in kurzer Zeit aufnehmen. Umso voller die Batterie wird, desto langsamer kann nur noch geladen werden. Die Ladekurve stellt den Verlauf der maximalen Ladeleistung dar.
4. Der Onboard-Lader
Der Onboard-Lader ist das eigene Ladegerät des E-Autos. Dieses sorgt dafür, dass der Wechselstrom aus dem Stromnetz in den für die Batterien notwendigen Gleichstrom umgewandelt wird. Es gibt jedoch große qualitative Unterschiede bei den Onboard-Ladern. So können sie ein-, zwei- oder dreiphasig sein. Letzteres stellt für den Nutzer die beste Variante dar. Allerdings ist ein dreiphasiger Onboard-Lader für den Hersteller die teuerste Variante. Daher wird oftmals nur ein zweiphasiger Onboard-Lader, teilweise sogar nur ein einphasiger Lader verwendet. Ein einphasiger Onboard-Lader ist deutlich günstiger als die beiden anderen Varianten, hat jedoch den großen Nachteil, dass die maximale Leistung sehr gering ist. So kann an einer klassischen 11-kW-AC Ladesäule nur mit 3,7 kW geladen werden.
5. Die Nominalleistung
Ähnlich wie bei klassischen Verbrennern werden auch bei E-Autos vom Hersteller bestimmte Leistungswerte angegeben. Hier müssen Sie jedoch vorsichtig sein, da die von den Herstellern genannten Leistungswerte lediglich Maximalwerte sind. Das E-Auto kann diese Leistung zwar aufbringen, jedoch nur für wenige Sekunden aufrechterhalten, da ansonsten der Motor überhitzen würde. Die Nominalleistung hingegen gibt die Dauerleistung an. Diese Leistung kann dauerhaft auch auf längeren Strecken erbracht werden. Daher wird im Fahrzeugschein auch die Nominalleistung und nicht die Maximalleistung eingetragen. Neuere Wagen haben teilweise jedoch einen Boost-Knopf, mit dem für einen kurzen Zeitraum noch mehr Leistung genutzt werden kann.
6. Rekuperation
Typisch für ein E-Auto ist das Rekuperieren. Dies geschieht automatisch immer dann, wenn kein Gas mehr gegeben wird. Wird rekuperiert, wird das Auto durch den Elektromotor abgebremst. Zeitgleich kann der Elektromotor als Generator fungieren und somit Energie zurück in die Batterie einspeisen. Bei einem Verbrenner wird diese Energie zwangsläufig in Wärmenergie umgewandelt und kann folglich nicht mehr genutzt werden. Wenn Sie sich an das Rekuperieren gewöhnt haben, können Sie in den meisten Situationen nur mit einem Pedal fahren, da bei vorausschauendem Fahren kaum noch gebremst werden muss. Diese Fahrweise nennt man in der Elektromobilität auch „One-Pedal-Driving“.
7. Die Kapazität
Während bei einem Verbrenner die Tankgröße nicht so entscheidend ist, spielt die Kapazität der Batterie bei einem E-Auto eine sehr große Rolle. Die Kapazität wird in kWh angegeben. Logischerweise sorgt eine größere Batterie für eine höhere Reichweite. Kleinere E-Autos haben eine 40 bis 50 kWh große Batterie. Große SUVs können jedoch auch eine 100 kWh große Batterie besitzen. Neben der reinen Kapazität haben jedoch auch äußere Einflüsse wie z. B. die Temperatur einen Einfluss auf Leistungsfähigkeit einer Batterie. Gerade im Winter bei sehr niedrigen Temperaturen kann eine Batterie maßgeblich in der Leistung beschränkt sein. Daher sollten Sie bei geringen Temperaturen unbedingt von kürzeren Reichweiten ausgehen.
8. Stromverbrauch
Bei dem Wort „Stromverbrauch“ ist wahrscheinlich erstmal jedem klar, was gemeint ist. Dennoch kann der Stromverbrauch in der Elektromobilität nicht direkt mit dem Verbrauch eines Verbrenners verglichen werden. Die klassische Angabe l/100 km hat sich in den letzten Jahrzehnten in die Köpfe der Autofahrer eingebrannt. Der Verbrauch eines E-Autos wird in kW/100 km angegeben. Doch wie viel kW verbraucht ein „normales“ E-Auto? E-Autos mit geringem Verbrauch verbrauchen 14 kW/100 km. Ein E-Auto mit viel Leistung wie z. B. der Audi e-tron kann jedoch auch bis zu 30 kW/100 km verbrauchen. Natürlich hat auch die Fahrweise einen erheblichen Einfluss auf den Verbrauch. Ähnlich wie bei einem Verbrenner sorgt starkes und häufiges Beschleunigen und schnelles Fahren über einen längeren Zeitraum für einen deutlich höheren Verbrauch. Gerade E-Autobesitzer, die erst seit kurzen mit einem E-Auto fahren, sind oftmals so von der starken Beschleunigung begeistert, dass sie besonders oft und stark beschleunigen. Solch eine Fahrweise erhöht den Verbrauch selbstverständlich enorm.
9. Der SoC-Wert
SoC steht für „State of Charge“ und gibt den Ladezustand der Batterie an. Bei einem SoC-Wert von 10 bis 60 Prozent kann die Batterie besonders schnell aufgeladen werden. Danach wird die Ladeleistung zur Schonung gedrosselt. Hersteller geben oftmals Ladezeiten bei einem SoC-Wert von bis zu 80 Prozent an, da sich diese besser verkaufen. Die letzten 20 Prozent benötigen nämlich eine vergleichsweise sehr lange Ladedauer, sodass es sich gerade bei kurzen Zwischenstopps in der Regel nicht lohnt, die Batterie komplett voll aufzuladen.
10. Der Elektromotor
Ein Elektromotor hört sich erstmal nicht komplex an. Was soll es da schon für Unterschiede geben? Schließlich gibt es anders als bei Verbrennern keine Unterschiede beim Laden/Tanken. Meistens sitzt in einem E-Auto ein permanent erregter Synchronmotor (PSM). Sie haben den Vorteil, dass sie bei hochwertigen Magneten eine hervorragende Effizienz haben. Neben den PSM gibt es auch den ASM (Asynchronmotor). Diese sind umweltfreundlicher, da sie ohne Magnete und Erden auskommen und haben zudem den Vorteil, dass sie ohne Strom nahezu verlustfrei mitlaufen können. Daher kommen sie besonders oft bei E-Autos mit Allradantrieb zum Einsatz. Teilweise gibt es auch E-Autos, die sowohl einen PSM als auch einen ASM verbaut haben. Hier kann von beiden Vorteilen profitiert werden.
Fazit
Die Elektromobilität hat sich also stark weiterentwickelt und ist für Neulinge teilweise sehr unübersichtlich und komplex aufgebaut. Die in diesem Artikel genannten Begriffe sind einfach aus dem Grund, dass sie in der klassischen Automobilität nicht verwendet werden, für die meisten Einsteiger fremd. Wenn Sie sich jedoch an den zu den jeweiligen Begriffen zugehörigen Erklärungen orientieren, können Sie sich auch als Einsteiger sehr gut in der Elektromobilität orientieren. Dennoch müssen Sie wissen, dass jene Begriffe lediglich eine Grundlage zur Orientierung und Informierung darstellen. Gerade wenn Sie von einem Verbrenner in die Elektromobilität wechseln möchten, sollten Sie sich im Vorfeld sehr genau über verschiedenste Themen informieren, da es weitaus mehr Aspekte zu beachten gibt, als hier mithilfe der zehn Begriffe behandelt werden können.