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Elektroauto - einst und jetzt

Das Elektroauto

Elektroautos - Autos der Zukunft. Die alternative Antriebstechnik mit Energie aus Strom fördert die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen und steigenden Ölpreisen. Elektroautos sind zudem umweltfreundlich und leisten einen wichtigen Beitrag, das Klima vor schädlichem CO2 zu schützen. Und nicht nur das. Weil Elektroautos komplett emissionsfrei fahren, schützen sie auch die Menschheit vor gesundheitsschädlichen Abgasen. Doch was genau sind Elektroautos genau und seit wann gibt es sie? Wie funktionieren sie? Wie viel kosten Elektroautos und Elektroakkus? Wie ist der aktuelle Stand der Technik und welche Entwicklungen sind in der Zukunft zu erwarten?
 


Definition Elektroauto (E-Auto, Elektromobil, E-Mobil)

Als Elektroauto wird ein PKW der EG-Fahrzeugklasse M bezeichnet, der durch einen oder mehrere Elektromotoren angetrieben wird. Als Energiequelle dient zumeist der Akkumulator in Form einer wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Batterie. Neben diesen reinen E-Autos gibt es Fahrzeugkonzepte, die den Elektroantrieb mit anderen Antriebstechniken kombinieren. Diese sogenannten Hybridfahrzeuge nutzen beispielsweise eine Brennstoffzelle statt einem Akku, oder sie sind neben dem Elektromotor mit einem weiteren Verbrennungsmotor ausgerüstet, der die Batterie zusätzlich mit Strom versorgt. Ein wesentlicher Vorteil von Hybridfahrzeugen ist die verlängerte Reichweite.

Weitere Synonyme für Elektroauto sind E-Auto, Elektromobil und E-Mobil. Im englischen Sprachraum ist die Abkürzung (B)EV für (Battery) Electric Vehicle gebräuchlich.

 

Die Geschichte des Elektroautos

1821 bis 1835: Vom Elektroantrieb zum ersten Elektrofahrzeug

Die Geschichte des Elektroautos beginnt schon im 19. Jahrhundert. Der Antrieb durch Elektromagnetismus wurde erstmals im Jahr 1821 durch Michael Faraday erprobt. Es folgten unterschiedliche, elektrisch betriebene Schienenfahrzeuge wie der Elektrokarren von Robert Anderson um 1832 und eine Elektrolokomotive von Charles Grafton Page um 1850.
Auch die Erfindung von wiederaufladbaren Bleiakkumulatoren ab 1860 war ein wesentlicher Wegbereiter für den Siegeszug der Elektrofahrzeuge um die Jahrhundertwende.

1881: Die ersten straßentauglichen Elektrofahrzeuge

Die wichtigsten Schauplätze in der Geschichte des Elektroautos waren Frankreich, Deutschland, England und die USA.
Im Jahr 1881 wurde das erste straßentaugliche Elektrofahrzeug von M. Gustave Trouvé bei der internationalen Elektrizitätsausstellung in Paris präsentiert. Auch der deutsche Industrielle und Erfinder Werner Siemens (später Werner von Siemens) spielte mit seinem elektrischen Kutschenwagen Elektromote von 1882 eine wichtige Rolle. Sein Kutschenwagen war ein Vorläufer moderner Oberleitungsbusse. Auch in England baute 1887 Magnus Volk ein dreirädriges Elektrofahrzeug. Andrew L. Riker war der erste Amerikaner, der 1890 ein elektrisch betriebenes Dreirad erfand.

1888: Das erste Elektroauto

Erstes Elektroauto war der Flocken Elektrowagen, der 1888 in der Coburger Maschinenfabrik A. Flocken gebaut wurde. Er gilt als der erste elektrisch betriebene Personenkraftwagen auf vier Rädern. Erfinder des ersten Elektroautos war der Firmeninhaber und Erfinder Andreas Flocken. Bereits dieses erste Elektroauto war umweltfreundlich, da die Bleiakkumulatoren, die den Elektromotor antrieben, mit erneuerbaren Energien aufgeladen wurden. Die regenerative Energie, mit der alle Elektrofahrzeuge der Maschinenfabrik A. Flocken betrieben wurden, stammte aus der städtischen Schleifmühle, deren Miteigentümer Andreas Flocken war.

1890 bis 1911: Die Blütezeit des E-Autos

Bis Anfang des 20. Jahrhunderts stieg die Zahl der E-Autos in europäischen und amerikanischen Großstädten rasant an. Allein auf amerikanischen Straßen fuhren um 1900 35.000 E-Mobile. Das waren doppelt so viele Elektroautos wie Autos mit Verbrennungsmotoren. Neben dem Flocken Elektrowagen brachten auch immer mehr andere Hersteller eigene Elektroautomodelle auf den Markt. Bis 1939 gab es weit über 500 registrierte Elektroautomarken weltweit.

Ein weiterer Pionier in der Geschichte des Elektroautos war der Belgier Camille Jenatzy, der mit seinem Elektrosportwagen La Jamais Contenteim Jahr 1899 einen Geschwindigkeitsrekord von 105,88 km/h aufstellte. Ein Jahr später präsentierte Ferdinand Porsche seinen Lohner-Porsche, das erste Hybridauto mit eingebautem Stromgenerator, der durch einen Daimler Verbrennungsmotor angetrieben wurde und damit eine noch höhere Reichweite erzielte.

Zu dieser Zeit galten Elektroautos als fortschrittlicher, weil sie komfortabler, leiser und sauberer waren als Autos mit Verbrennungsmotoren. Mit dem Geschwindigkeitsrekord von 1899 waren sie nun sogar schneller. Selbst der deutsche Kaiser fuhr ein Elektroauto der Marke Mercédès-Électrique, den er 1907 auf der Berliner Automobilausstellung präsentierte.

Vor allem das Starten von benzinbetriebenen PKW mit einer Handkurbel war mühselig, während ein elektrisch betriebenes Fahrzeug ohne Muskelkraft gestartet und ohne stinkende Abgase gefahren werden konnte. Dies änderte sich jedoch als Charles Kettering im Jahr 1911 den elektrischen Anlasser für benzinbetriebene Fahrzeuge erfand. Diese Erfindung markierte in der Geschichte des Elektroautos einen Wendepunkt, weil der elektrische Anlasser Benziner komfortabler machte. Zusammen mit anderen technischen Errungenschaften, die bald folgen sollten, verschaffte dies dem Otto-Motor einen wesentlichen Wettbewerbsvorteil vor dem Elektromotor.

1911 bis 1990: Verdrängung des Elektroautos durch Autos mit Verbrennungsmotoren

Das erste Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts leitete die Wende in der Geschichte der Elektroautos ein. Die technische Weiterentwicklung von Autos mit Verbrennungsmotoren führte zu einer höheren Reichweite und mehr Komfort. Elektroautos konnten aufgrund der Akkumulatoren nur bis zu 80 Kilometer zurücklegen. Ladestationen für Elektroautos gab es nur in Städten. Längere Überlandfahrten waren deshalb nur mit Benzinern möglich.

Auch günstiger und massenhaft vorhandener Kraftstoff aus Erdöl war ein wichtiger Wettbewerbsvorteil von Autos mit Verbrennungsmotoren im 20. Jahrhundert. Als Automobilpionier Henry Ford ab 1908 die Serienproduktion des benzinbetriebenen Ford Modell T startete, läutete dies das vorläufige Ende der frühen Erfolgsgeschichte der ersten E-Autos ein. Fortan war das Elektroauto ein Nischenfahrzeug.

1990 bis zur Jahrtausendwende: Das Comeback des E-Autos

Nach fast acht Jahrzehnten gewinnt die Elektromobilität gegen Ende des 20. Jahrhunderts wieder an Bedeutung. Zwar gab es auch davor immer wieder Initiativen, die versuchten das Elektroauto als umweltfreundliches Fahrzeug zu etablieren. In der Geschichte des Elektroautos war jedoch die Ölkrise der 1990er Jahre entscheidend, um ein breites Umdenken bei Politik, Wirtschaft und Gesellschaft auszulösen. Auch die geänderte Gesetzgebung in Kalifornien im Rahmen des Zero-Emission-Programms durch das California Air Resources Board (CARB) beflügelte die Elektroautomobilbranche in den USA. Elektroautomarken, die aus dieser Zeit hervorgingen, waren z.B. der General Motors EV1m oder der Toyota RAV4 EV.

Das Elektroauto im 21. Jahrhundert

Heute stellen alle großen Automobilhersteller Elektroautomodelle her. Zusätzlich erobern andere Unternehmen den Elektroautomarkt. Auch die Politik hat die Potentiale der Elektromobilität erkannt. Im Rahmen des „Nationalen Entwicklungsplans Elektromobilität“ wurden verschiedene Fördermaßnahmen ins Leben gerufen hat, um die Entwicklung von Elektroautos voranzutreiben. Damit sollen elektrisch betriebene Fahrzeuge helfen die CO2 Emissionen zu verringern und Mobilität unabhängig von fossilen Brennstoffen zu machen.

Neben Österreich haben auch andere Staaten Europas, sowie die USA und Japan die Zeichen der Zeit erkannt und forcieren mit unterschiedlichen Programmen die Entwicklung der E-Mobile.

Elektroautos im Gewerbe

Ein großes Potential von Elektroautos liegt weiterhin im gewerblichen Sektor. Vor allem in größeren Städten könnten Elektroautos als Carsharing-Konzepte, Zustellautos oder im Taxigewerbe profitabel eingesetzt werden, so eine Studie.

Elektroautos für den Privatverbraucher

Höhere Reichweiten, bessere Elektrobatterien und erschwinglichere Preise veranlassen immer mehr Privatverbraucher auf E-Autos umzusteigen. Man darf davon ausgehen das der Trend weiter anhält und die Vielfalt an Modellen mehr werden, die folgen daraus sind das die Anschaffungskosten sinken und der Trend befeuert wird.

 

Funktion und Technik von E-Autos

Wie funktioniert ein Elektroauto?

Die Funktion des Elektromotors beruht auf dem Prinzip des Elektromagnetismus. Um diesen auszulösen, benötigt der Elektromotor Energie, die im Elektroakku gespeichert ist. Ist die Elektrobatterie leer, muss sie an einer Stromladestelle aufgeladen werden. Beim Fahren versorgt die Elektrobatterie den Motor mit Strom. Beim Bremsen wird die überschüssige Energie wieder der Batterie zurückgeführt.

Aufbau eines Elektroautos

Der Aufbau eines Elektroautos unterscheidet sich in einigen Komponenten von konventionellen Autos mit Verbrennungsmotor. Die Bestandteile Elektroautos sind:

  • Elektromotor
  • Elektroakku bzw. die Batterie
  • Leistungselektronik
  • Nebenaggregate
  • Karosserie
  • Getriebe (optional)

Durch den speziellen Aufbau eines Elektroautos fallen bestimmte Komponenten weg. Da Elektroautos emissionsfrei fahren, benötigen sie keine Abgasanlage. Auch das Getriebe ist nicht notwendig. Der Benzin- bzw. Dieseltank wird durch die Elektroauto Batterie ersetzt.

Der Elektroauto Antrieb
Der Elektromotor ist das Herzstück eines Elektroautos. Der Antrieb erfolgt über die Elektroauto Batterie. Bei den meisten E-Automodellen befindet sich der Elektromotor über der Vorderachse. Seltener auch über der Hinterachse. So können die Räder direkt angetrieben werden. Ein Getriebe ist bei einem Elektroauto nicht zwingend erforderlich.
Elektroautos haben einen sogenannten Drehstrommotor. Darin befinden sich verschiedene Komponenten, darunter der festliegende Stator und der bewegliche Rotor. Rotor und Stator bilden zwei Gegenpole. Wird dem Elektromotor Energie zugeführt, wird der Magnetismus ausgelöst und der Rotor dreht sich.
Der Elektromotor ist nicht nur der E-Auto Antrieb. Er versorgt auch die Leistungselektronik und sämtliche Nebenaggregate mit Energie. Die Leistungselektronik verbindet die Batterie und den Elektromotor. Sie übernimmt zudem wichtige Steuerungsfunktionen wie die sämtlicher Nebenaggregate, darunter die Beleuchtung, die Klimaanlage oder die Navigation.


Die Elektroauto Batterie
Nicht zuletzt ist die Elektroauto Batterie ein wichtiger Bestandteil beim Aufbau eines Elektroautos. Sie speichert die Energie für den Antrieb des Elektromotors. Heutzutage werden ausschließlich Lithium-Ionen-Batterien in Elektroautos eingebaut. Über Ladestationen können Elektroauto Akkus aufgeladen werden.

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