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Wie funktioniert ein Elektroauto?

Das Elektroauto - momentan ist dieser Alternativantrieb nicht mehr nur Forschungsfront, sondern es können auch erste Modelle gekauft werden. Aber wie funktioniert es eigentlich?

Elektroautos - "tanken" aus der Steckdose ist angesagt.
Elektroautos - "tanken" aus der Steckdose ist angesagt.

Fahren ohne Abgas - so funktioniert ein Elektroantrieb

Angesichts knapper und teurer Treibstoffe sowie dem trotz Katalysator nicht gelösten Abgasproblem wurden und werden Forschungsanstrengungen unternommen, durch den Einsatz von Elektroautos Energie zu sparen und die Luftverschmutzung zu minimieren. Was also braucht man für den elektrischen Antrieb eines Autos und wie funktioniert das Ganze?

  • Statt Verbrennungsmotor wird das Elektroauto mit einem leistungsfähigen Elektromotor angetrieben, Regelung und Übersetzung in ein Getriebe inklusive. Hier haben die einzelnen Hersteller unterschiedliche Konzepte entworfen, beispielsweise mit Schalthebel oder ohne.
  • Dieser Elektromotor benötigt selbstredend elektrische Energie, sprich Strom. Er erhält sie aus einer Batterie, genauer aus einem Akkumulator als Element zur Stromspeicherung, das letztendlich die Reichweite des Elektroautos bestimmt.
  • Ist der Stromspeicher leer, muss wieder aufgeladen werden, bevor es mit dem Elektroauto weitergehen kann.
  • Aus der notwendigen Energiespeicherung (möglichst viel, damit man weit kommen kann und möglichst schnelle Aufladung, damit die Wartezeit nicht zu groß wird) sowie einer Optimierung in Leichtbauweise (geringer Stromverbrauch) ergeben sich teilweise konträre Problemlösungen. 
  • Eine Art Kompromiss sind übrigens Hybridfahrzeuge, die unterschiedliche Energiearten (meist Diesel/Benzin und Elektro) nutzen, um die Reichweite zu erhöhen.
  • Historisch interessant sind auch die sog. Gyroantriebe, bei denen elektrische Energie in einem Schwungrand mechanisch gespeichert wird. Diese Form wurde im letzten Jahrhundert beispielsweise in Bussen genutzt.

Prinzipiell ganz einfach? - Die Probleme des Elektroautos

So wie das Elektroauto prinzipiell funktioniert, erscheint die Sache ganz einfach. Allerdings sind bis heute noch nicht alle aufgetretenen Probleme gelöst, was sich zum Beispiel auch in dem Sachverhalt zeigt, dass die Entwicklung eines Elektroantriebs für Fahrzeuge vor etlichen Jahren nahezu begraben wurde: Die Automobilindustrie setzte auf Brennstoffzellen. Erst in den letzten Jahren wurde das Elektroauto wieder zum Thema: Neue Batterie- bzw. Akkutechniken machten es möglich.

  • Das größte Problem eines Elektroantriebs für Fahrzeuge ist tatsächlich der Energiespeicher, sprich die Batterie. Denn diese muss elektrische Energie für die gewünschte große Reichweite des Elektroautos bevorraten. Die üblichen Bleiakkus sind dafür völlig ungeeignet; wünschenswert sind nicht allzu schwere Akkusysteme mit hoher Speicherdichte. Genau an diesem Problem scheiterten die ersten Forschungsansätze. Und nicht umsonst waren die ersten Prototypen klein und leicht.
  • Ein weiteres Problem: Das Energiespeichersystem, also der Akku, muss wieder aufgeladen werden. Dieser Vorgang soll natürlich schnell gehen, denn niemand will stundenlang warten, bis er weiterfahren kann. Momentan dauert das aber zu lange. Und ein flächendeckendes Vertriebsnetz sollte es natürlich auch geben.
  • Der Strom für die Elektroautos soll umweltgerecht und möglichst klimaneutral erzeugt werden, also nicht einfach aus der Steckdose kommen, in die ihn Kohlekraftwerke "eingespeist" haben. Hier bieten sich also neben Solarenergie beispielsweise auch Brennstoffzellen an.
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