Die E-Autos, die uns elektrisieren
Wie bereits im ersten Beitrag unserer Reihe ‘Alternative Antriebe’ beschrieben, gilt der Elektromotor als Paradebeispiel der Alternativen zu klassischen Verbrennungsmotoren. Insbesondere in den letzten Jahren wurde von politischer Seite mit monetären Anreizen dafür gesorgt, dass sich Elektromotoren momentan außerordentlicher Beliebtheit erfreuen, in den Medien sowie in gesellschaftlichen Diskussionen.
Hybridmotoren, vor allem Plug-in-Hybride, haben sich in den letzten Jahren ausgesprochen gut durchgesetzt und erhalten großen Zuspruch, da sie Nachteile reiner Elektromotoren, insbesondere die der geringen Reichweiten, mit dem kombinierten Antrieb aus Elektro und Verbrenner umgehen.
Eine Million Elektrofahrzeuge bis 2020?
Die Idee zum ersten Elektromotor ist bereits älter als der Verbrennungsmotor. Um das Jahr 1900 gab es weitaus mehr batteriebetriebene Fahrzeuge als die uns bekannten Verbrennungsmotoren. Diese wurden dann jedoch mit der Entwicklung des elektrischen Anlassers vom Markt verdrängt. Jetzt erleben wir eine Trendwende: Elektroautos gelten als sauberer, sparsamer und leiser als die konventionellen Motoren.
Die Bundesregierung hatte sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, über den Anstoß einer Markthochlaufphase von 2015 – 2017 den Massenmarkt für Elektrofahrzeuge (Electric Vehicle, EV) einzuleiten und bis zum Jahre 2020 eine Millionen EVs auf die deutschen Straßen zu bringen.
Nach Betrachtung heutiger Zahlen, ist das Ziel von einer Million Fahrzeuge bis 2020 kaum noch zu erreichen.
Dass die Transformation der Mobilität hin zur E-Mobilität stockt, hat verschiedene Gründe. Diese basieren größtenteils auf technischen Aspekten bzw. Unzulänglichkeiten, die Unsicherheiten bei potenziellen Käufer*innen schüren.
EVs sind essentiell diejenigen Fahrzeuge, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Dieser Motor bezieht seine Energie überwiegend aus einer Batterie, die wiederum ihren Strom aus dem Stromnetz bezieht, d.h. die Batterie wird extern aufgeladen. Reine Elektrofahrzeuge sind ausschließlich mit einem Elektromotor ausgestattet. Die Batterie kann zusätzlich die Bremsenergie zur Aufladung durch das Verfahren der Rekuperation nutzen. Die „Rekuperation“ beschreibt hierbei das technische Verfahren zur Rückgewinnung von Energie: Dabei wird die kinetische Energie wie bei einem Dynamo am Fahrrad, in elektrische umgewandelt. Einfach gesagt: Jedes Mal, wenn man bremst oder den Fuß vom Gaspedal nimmt, wandelt das regenerative Bremssystem die freigesetzte Bremsenergie in elektrische Energie um und lädt so die Batterie auf.
Die Batterien der Elektroautos sind überwiegend wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akkumulatoren: eine elektrochemische Spannungsquelle auf der Basis von Lithium. Li-Ionen-Akkus finden aufgrund ihrer vergleichsweise hohen Energiedichte in der Elektromobilität verbreitet Anwendung. Die Akkumulatoren vertragen eine Vielzahl an Ladezyklen und weisen daher eine hohe Lebensdauer auf.
Probleme bei der Reichweite und hohe Preise
Die größten Nachteile, die der Automobilbranche derzeit Schwierigkeiten bereiten, sind zum einen die hohen Kosten der Batterien sowie deren hohes Gewicht und geringe Ladekapazitäten, welche sich wiederum auf die Reichweiten auswirken.
Die Kosten für eine Batterie werden durch den Preis pro Kilowattstunde kWh errechnet. Batterien des heutigen Standes weisen einen Preis von 300 – 500€/kWh auf, was bei einem 60-kWh-Akku, bestehend aus mehreren Batteriemodulen, einen Gesamtpreis von 18.000€ – 30.000€ bedeutet.