Elektroautos - Geschichte, Verbreitung und Merkmale

Hände eines Geschäftsmanns am Lenkrad beim Autofahren

Wir informieren über generelle Merkmale in Aufbau und Technik, Umweltaspekte und Einsatzgebiete der E-Autos

E-Auto und E-Bike haben gemeinsam, dass beide von einem Elektromotor betrieben werden. Die dafür notwendige Energie wird von einem aufladbaren Akkumulator, dem umgangssprachlichen Akku geliefert. Das erste E-Auto war in den 1880er Jahren der Flocken Elektrowagen.

Wenn in der heutigen Zeit von Elektroautos, Elektromobilen oder E-Autos die Sprache ist, dann wird mehr oder weniger bewusst vernachlässigt, dass das E-Mobil als solches nicht allzu neu oder revolutionär ist. Heutzutage geht es bei der technischen Entwicklung darum, dass das E-Auto von jedermann genutzt werden kann.

Die zig Millionen Autos mit Verbrennungsmotor für Benzin und Diesel sollen in dieser Vielzahl und Vielfalt dauerhaft durch E-Autos ersetzt werden. Es ist ein großer Unterschied, ob das Auto fährt, also rollt, oder ob ein Auto gefahren, sprich dauerhaft benutzt wird.

Geschichte

Die Geschichte des E-Autos beginnt etwa Mitte der 1880er Jahre. Damals wurde sowohl in Europa als auch in den USA an der Entwicklung von Elektromobilen geforscht und gearbeitet.

In der Maschinenfabrik A. Flocken entwickelte der Firmeninhaber Andreas Flocken in Coburg sein erstes Elektroauto. Das Unternehmen war auf Fahrzeugbau, auf Landmaschinen sowie auf Elektrotechnik spezialisiert. Es soll der weltweit erste elektrisch betriebene Pkw als vierrädriges Fahrzeug gewesen sein.

Schon seit den 1820er Jahren wurde an elektrischen Antrieben gearbeitet. Das galt vorwiegend für Schienenfahrzeuge. Einige Jahrzehnte später stellte der deutsche Erfinder Werner von Siemens das Elektromote vor, einen elektrisch angetriebenen Kutschenwagen. Durch die Anbindung an eine zweipolige Oberleitung erinnert er an die späteren Oberleitungsbusse, die so genannten O-Busse in den elektrifizierten Großstädten.

Zur damaligen Zeit widmete man sich parallel Autos für den Personenverkehr mit Elektro- sowie mit Kraftstoffantrieb. Beides war noch in den Anfängen, wobei die gegenseitigen Vor- und Nachteile nicht allzu gravierend waren.

Definition von PKW durch Gottlieb Daimler

Der deutsche Ingenieur Gottlieb Daimler hat im Jahre 1886 den Pkw wie folgt definiert: Er ist ein Fahrzeug auf vier Rädern zur Personenbeförderung.

Gottlieb Daimler gilt als späterer Erfinder des Personenkraftfahrzeuges mit Verbrennungsmotor. Aber vorher, zwei Jahre nach dieser Allgemeindefinition für den Pkw, wurde mit dem Elektro Flockenwagen der erste E-Pkw, das erste Elektroauto auf vier Rädern, präsentiert.

Die E-Autos liegen im Trend

Ab Mitte der 1890er Jahre bis kurz vor Beginn des Ersten Weltkrieges waren die Elektroautos buchstäblich im Kommen. Entwickelt und geforscht wurde in vielen Ländern, führend aber war Deutschland. Das zeigt auch die Gründung des Mitteleuropäischen Motorwagen-Vereins im Jahre 1897 in Berlin.

In den USA sowie in Europa wurden damals alle Autos entweder elektrisch oder dampfgetrieben. Benzinmotoren hatten zu dieser Zeit eine nachrangige Bedeutung. Weltweit wurden in den Jahrzehnten bis zu Beginn des Zweiten Weltkrieges mehrere hundert E-Automarken registriert.

Schon damals wollte jeder Autohersteller mit dabei sein. Zu den namhaften deutschen E-Autoherstellern der damaligen Zeit gehörten neben der Firma Flocken die Firmen

  • Fiedler
  • Henschel
  • Lloyd
  • Messerschmitt-Bölkow-Blohm
  • Siemens oder
  • Vulkan.

Die Beliebtheit der E-Autos änderte sich sehr schnell zu Beginn des zwanzigsten Jahrhunderts. Das Starten der mit Benzin als Kraftstoff angetriebenen Autos wurde mit dem Anlasser gegenüber dem bisherigen Ankurbeln spürbar einfacher. Die Reichweite war gegenüber E-Autos deutlich größer, und das Auftanken mit Benzin erleichterte den alltäglichen Umgang mit dem Auto.

Autos mit Verbrennungsmotoren kommen auf

Die Entwicklung von Autos mit Verbrennungsmotoren, den Benzinautos ging einher mit dem Wachsen der US-amerikanischen Ölindustrie. Der Entwicklungsschwerpunkt wurde jetzt auch in Deutschland auf Benzinautos gelegt.

Dampfbetriebene Autos erübrigten sich, und Elektroautos wurden sowohl in der praktischen Handhabung als auch in ihrem begrenzten Aktionsradius zunehmend unattraktiv. Ihre Entwicklung stagnierte, und in den 1930er Jahren wurden Produktion sowie Verkauf fast komplett eingestellt.

Wirtschaftliche Stagnation

Bei dem wirtschaftlichen Wettbewerb zwischen E-Autos und Benzinautos entwickelte sich die Nachfrage der Autokäufer deutlich hin zum Benzinauto. Die sinkende Nachfrage nach dem E-Mobil hatte zur Folge, dass Entwicklung und Verkauf insgesamt stagnierten.

Daraus resultiere, dass in den folgenden Jahren und Jahrzehnten das E-Auto im wahrsten Sinne des Wortes auf der Strecke blieb. Es wurde nicht weiter entwickelt, und mangels Interesse daran anschließend weder produziert noch verkauft.

Wachsendes Umweltbewusstsein

Diese Situation veränderte sich gegen Ende der 1980er Jahre. Auslöser war das damals in Deutschland von der Bundespartei Die Grünen initiierte Umweltbewusstsein.

Aus weltwirtschaftlicher Sicht entwickelte sich durch den ersten Golfkrieg eine Ölkrise. Steigende Ölpreise und Ölknappheit waren für die weltweit führenden Industrieländer geradezu eine Horrorvorstellung.

Das neue Zauberwort hieß Emissionsfreiheit durch Elektroantrieb. Damit sollten zwei Probleme gleichzeitig gelöst werden: zum einen die Verbesserung des Klimaschutzes, zum anderen die Abhängigkeit von der fossilen Energie Erdöl.

Die Umstellung von so genannten Benzinautos auf E-Autos ist eine finanzielle und organisatorische Herausforderung für Politik und Wirtschaft. Beide Seiten haben das erkannt und unterstützen die gegenseitigen Bemühungen, wobei Intensität und Erfolg von Land zu Land unterschiedlich sind.

Herstellung von E-Autos

Seit Beginn der 2000er Jahre sind von den weltweit führenden Automobilherstellern verschiedene E-Autos entwickelt und produziert worden. Die einen als Prototypen, die anderen als eine allerdings im Vergleich zu den Benzinautos verschwindend geringe Serienproduktion, gerne auch als Klein- oder als Mittelserie bezeichnet.

Die französischen Automarken Peugeot und Renault produzieren seit Ende der 2000er Jahre verschiedene Kleinserien von E-Mobilen. General Motors, Toyota, VW und selbst Porsche beteiligten sich an dem Trend von E-Autos. Zu einer wirklichen Serienproduktion mit hohen Stückzahlen hat es bisher bei keinem der Fahrzeughersteller gereicht.

Viele sehen das Hybridauto als eine temporäre Übergangslösung. Von den zwei Antriebsmöglichkeiten, den so genannten Energiewandern, ist beim Hybridfahrzeug eine die mit elektrischem Strom aus dem Akku.

125 Jahre Deutsches Elektroauto

Das Jahr 2013 stand unter dem Motto "125 Jahre Deutsches Elektroauto". Aus diesem Anlass wurde eine Rekonstruktion des Flocken Elektrowagen aus dem Jahre 1888 anlässlich der Sonderausstellung "Aufgeladen; Elektromobilität zwischen Wunsch und Wirklichkeit" bis Mitte September 2013 im Deutschen Museum Verkehrszentrum in München ausgestellt.

Zukunftsvisionen

Für Deutschland hat die amtierende Bundesregierung das Ziel ausgegeben, dass zu Beginn der 2020er Jahre mindestens eine Million E-Autos für den öffentlichen Straßenverkehr zugelassen sein sollen. Gemeint sind damit Pkw, und gemessen an der Zahl der insgesamt zugelassenen Pkw klingt das realistisch - man könnte auch sagen, sehr bescheiden.

Entscheidend wird in den kommenden Jahren die wirtschaftliche Gesamtentwicklung in der Autoindustrie sein. Sinkt die Nachfrage nach Neufahrzeugen, wird weniger produziert, weniger verkauft und weniger verdient. Die Autohersteller werden zunächst an Bewährtem festhalten, so dass hinter einer Serienproduktion von E-Autos ein mehr als großes Fragezeichen steht, aus ökonomischen Gründen auch stehen muss.

Die Mehrheit der deutschen Autofahrer ist für ein umweltfreundliches Auto

Kleiner weiß-brauner Hund guckt aus Autofenster
Dog sticking his head our of a car window © holdeneye - www.fotolia.de

Wie eine Umfrage ergab, wären die meisten deutschen Autofahrer (92,4%) bereit ein umweltfreundliches Auto zu fahren, wobei der Großteil ein Auto mit Gasantrieb bevorzugt. Auf dem zweiten Platz kommt der Hybridtechnik und 22,0 Prozent wären für ein reines Elektro-Auto.

Nur 12,5 Prozent der Befragten stehen auf der Verwendung von Biodiesel. Wenn man auf ein umweltfreundliches Auto umsteigt, so sind auch damit einige nachteile verbunden. So sprachen sich für geringere Fahrleistungen 61,5 Prozent, für eine geringere Reichweite 40,6 Prozent aus.

Weitere Punkte waren die Verfügbarkeit der Tankstellen und ein kürzerer Zeitraum für Inspektionen. Von allen Befragten würden lediglich nur 17,7 Prozent keinerlei Nachteile in Kauf nahmen.

Elektroautos immer beliebter

Die Beliebtheit von Elektroautos nimmt stärker zu als erwartet. Dies belegt eine Studie der Managementberatung Horvath & Partner und der EBS Business School. So sollen in Deutschland schon in zehn Jahren etwa zwei Millionen Pkw mit einem Elektromotor fahren. Damit würden die Pläne der Bundesregierung um das Doppelte übertroffen.

Grund für diesen Boom seien sinkende Preise der Fahrzeuge, erklärten 250 Industrieexperten, die für die Studie um ihre Meinung gebeten wurden. Es sei aber auch damit zu rechnen, dass Autofahrer aus Gründen des Umweltschutzes bereit seien, mehr Geld für ein Elektroauto auszugeben. Die Differenz zwischen einem Fahrzeug mit konventionellem Antrieb und einem Wagen mit Elektromotor beträgt rund zehn bis fünfzehn Prozent.

Ziel der Bundesregierung ist es, dass bis 2020 eine Million am Stromnetz aufladbare Elektrofahrzeuge und so genannte Plugin-Hybrid-Fahrzeuge auf deutschen Straßen fahren sollen.

Rollen 2030 sechs Millionen Elektroautos durch Deutschland?

Elektroautos sollen in 2030 einen Marktanteil von 15% haben

Stecker vom Stromkabel mit Blitzen
Electric plug connector © Brian Jackson - www.fotolia.de

2000 Elektroautos rollen momentan über Deutschlands Straßen. Im Jahre 2030 sollen es allerdings sechs Millionen sein. Dies prophezeit eine Studie der European School of Management and Technology (ESM) im Auftrag des Bundesumweltministeriums. Das würde einen Marktanteil von 15 Prozent bedeuten.

In einem Modell analysierten Experten Daten, Informationen und politische Entscheidungen, die innerhalb der letzten 18 Monate zum Thema Elektromobilität veröffentlicht wurden. Voraussetzung bei der Berechnung der Simulation war, dass der geplante Flottenemissionsstandard von 95 Gramm pro Kilometer weiter Bestand hat. Auch müsse die Politik weitere Eingriffe in den Markt für Elektromobilität unterlassen, so die Fachleute von der ESM.

Zahlreiche Vorteile für die Nutzer von Elektroautos

Projektleiter Michael Holtermann zeigte sich bei der Präsentation der Simulation erstaunt über die großen Neben- und Wechselwirkungen von politischen Interventionen. Als Beispiel führte er die Ankündigung der Bundeskanzlerin Angela Merkel auf der Internationalen Automobil-Ausstellung (IAA) in Frankfurt am Main an, ein Wechselkennzeichen einzuführen. Dieses würde es Käufern eines Elektroautos ermöglichen, keine Versicherungsprämie für ihr als Zweitwagen genutztes E-Mobil zu zahlen.

Elektro-Autos beim privaten Verbraucher wenig gefragt

In Deutschland sind bei "Otto-Normal-Verbrauchern" Elektro-Autos wenig gefragt. Im laufenden Jahr wurden gerade einmal 101 private Zulassungen registriert und bis zum Jahresende könnten es noch ein paar mehr sein. Zwar wurden in diesem Jahr 1808 Elektro-Autos neu zugelassen, aber davon waren 46 Prozent von den Herstellern selbst, den Händlern sowie von Stromanbietern für ihrem Fuhrpark angemeldet worden, wie eine Studie des Center Automotive Research (CAR) an der Universität Duisburg-Essen zeigt.

Die restlichen acht Prozent teilen sich Mietwagenfirmen mit drei Prozent und die restlichen fünf Prozent fallen somit den Privatkunden zu. Bis zum Jahr 2020 soll die Zahl auf eine Million zugelassener Elektro- und Hybridfahrzeuge steigen, wie die Bundesregierung erwartet, doch dürfte dies in Deutschland nur schwer zu verwirklichen sein. Anders ist die Situation im Ausland. Von den weltweit 50.000 neu zugelassenen Elektro-Autos, wurden allein in den USA etwa 15.000 Fahrzeuge der Modelle Chevrolet Volt und Nissan Leaf verkauft.

VW lässt sich mit seinem E-Golf noch Zeit, so rechnet man erst im Jahr 2013 mit seinem Erscheinen auf dem Markt. Einige Modelle von Peugeot und Mitsubishi, sowie von Renault, findet man hierzulande als Kleinwagen schon eher vor.

Elektro-Autos fehlt der Schwung - Ohne Förderung weiterhin trübe Aussichten

Wenn es nach der Regierung geht, sollen in Deutschland bis zum Jahr 2020 rund eine Millionen Elektroautos auf den Straßen fahren - doch ist dieses Ziel realistisch? Die Nationale-Plattform Elektromobilität rechnet ohne eine höhere Förderung des Staates mit lediglich 100.000 bis 300.000 Fahrzeugen.

Bislang greift die Regierung den Autobauern bei der Entwicklung der Antriebstechnologie mit 230 Millionen sowie der Batterietechnik mit rund 600 Millionen Euro unter die Arme, was verglichen mit anderen Ländern jedoch immer noch viel zu wenig sei. In den kommenden zwei Jahren wollen die deutschen Autokonzerne rund 15 Elektroautos auf den Markt bringen, welche laut Kritikern jedoch höher gefördert werden müssten. In den USA unterstützt die Regierung die Käufer eines Elektrofahrzeugs beispielsweise mit 5.000 bis 8.000 Euro, was hierzulande nicht der Fall ist.

Laut dem Autoexperten Ferdinand Dudenhöffer fehlen in Deutschland außerdem großangelegte Offensiven sowie Car-Sharing-Angebote in Großstädten, damit die Elektroautos unter der Bevölkerung akzeptiert werden und an Ansehen gewinnen.

E-Mobile bleiben Ladenhüter in Deutschland - Autoexperte Dudenhöffer fordert Umdenken der Politik

Nach Ansicht des Autoexperten Ferdinand Dudenhöffer von der Universität Duisburg-Essen kommt der Absatz von Elektroautos "in keinem Markt der Welt" so schleppend voran wie in Deutschland, sodass die Politik dringend umsteuern müsse, damit die Bundesrepublik nicht zum "internationalen Schlusslicht bei der Elektromobilität" werde.

Die Ergebnisse seiner Studie zur Entwicklung des internationalen Absatzes von Elektroautos wirken insbesondere vor der Tatsache besorgniserregend, dass die Bundeskanzlerin Angela Merkel Deutschland bis zum Jahr 2020 zum weltweiten Leitmarkt führen will. Im ersten Halbjahr dieses Jahres sind in den USA mit einem fünfmal so großen Automarkt wie in Deutschland beispielsweise 20.600 Elektrofahrzeuge abgesetzt worden, während es hierzulande im selben Zeitraum gerade mal 580 Exemplare waren.

Noch vor wenigen Jahren hat Merkel das Ziel gesteckt, dass auf den deutschen Straßen bis zum Jahr 2020 rund eine Millionen E-Mobile rollen sollen. Laut Dudenhöffer ist für die Realisierung des ehrgeizigen Plans allerdings ein Umdenken in der Politik notwendig. Neben einer City-Maut wie zum Beispiel in London müsse man den Verbrauchern zudem Carsharing-Systeme mit Elektrofahrzeugen schmackhaft machen, da viele Autofahrer aufgrund der wenig verbreiteten Technologie den E-Mobilen noch skeptisch gegenüber stehen.

Anzahl der Elektrofahrzeuge in Deutschland steigt - 16.000 Stromer auf den Straßen

Zu Beginn dieses Jahres belief sich die Gesamtzahl der hierzulande registrierten Elektrofahrzeuge auf 15.850 Exemplare, was ein Anstieg im Vergleich zum Vorjahr von knapp 80 Prozent gleichkommt. Allerdings muss man dazu sagen, dass die reinen Elektroautos mit knapp 7.100 Fahrzeugen nicht einmal die Hälfte des Bestandes ausmachen. Neben 4.650 Elektromotorrädern und rund 3.000 LKWs und Busse sind auch 1.120 Plug-in-Hybride auf deutschen Straßen unterwegs.

Nach wie vor wird der Markt von Autobauern aus Japan sowie den USA dominiert, wo man auch die meisten Neuzulassungen von Elektroautos verzeichnet. Während die Stromer hierzulande im vergangenen Jahr knapp 87 Millionen Kilowattstunden verbraucht haben, dürfte der Wert auf 3,24 Milliarden Kilowattstunden ansteigen, sofern im Jahr 2020 tatsächlich eine Million Elektroautos auf den Straßen in Deutschland umherkurven sollten.

Dieses von Bundeskanzlerin Angela Merkel vor Jahren gesteckte Ziel dürfte jedoch nur dann erreicht werden, wenn die Politik für potentielle Kunden neue Anreize zum Kauf eines bislang noch recht teuren Elektroautos schafft.

Neues Elektromobilitätsgesetz soll Anreize zum Kauf von Elektroautos schaffen

Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt will noch in diesem Jahr ein Elektromobilitätsgesetz durchsetzen, welches den Stromern auf der Straße diverse Privilegien beispielsweise bei Parkplätzen oder der Benutzung von Busspuren verschafft. Ausgeschlossen hat der CSU-Politiker hingegen finanzielle Kaufpreisanreize für Elektroautos, da dies schlichtweg zu teuer sei.

Vielmehr könne er sich auch Sonderregelungen für Lieferfahrzeuge oder Taxis mit Batterien vorstellen, da sie im Gegensatz zu Autos mit Verbrennungsmotoren fast lautlos rollen und in den Städten abends länger fahren dürften. Hinsichtlich des Millionenziels 2020 zeigte sich der Ressortchef optimistisch, da es in den vergangenen Monaten schließlich starke Zuwächse bei Elektro- und Hybridfahrzeugen gegeben habe und man "auf einem guten Weg sei".

Im letzten Jahr hat sich der Absatz der rein elektrisch betriebenen Fahrzeugen nahezu verdoppelte - allerdings sind in ganz Deutschland lediglich 6.000 Elektroautos unterwegs.

Generelle Merkmale in Aufbau und Technik

Das Elektroauto, kurz E-Auto oder E-Mobil genannt, fährt vom Antrieb her geräuschlos - im Gegensatz zum Benzinauto mit seinem Antriebsmotor, der je nach Zylinder- und PS-Zahl geräuschintensiv bis laut ist. Bis zum geräuschlosen Straßenverkehr wird es allerdings noch Generationen dauern.

Aufbau von E-Autos im Vergleich zu Benzin-Autos

So unterschiedlich wie der Geräuschpegel in Dezibel zwischen Benzin- und E-Autos ist, so verschiedenartig sind auch Aufbau und Technik. Beim E-Mobil ist unter anderem deswegen vieles einfacher und buchstäblich leichter, weil es nicht benötigt wird.

Dazu gehören alle Gebrauchs- und Verbrauchsteile im Zusammenhang mit dem Kraftstoff wie Benzin oder Diesel. Das sind unter anderem der Tank mit dazugehöriger Tankleitung sowie die Einspritz- oder die Förderpumpe. Dieser gesamte Bereich ist komplett überflüssig.

Das gilt auch für den Motorblock mit seinem Zubehör wie Kupplung, Getriebe, Zahnriemen oder Ventilen, ebenso wie für die Lichtmaschine und den Anlasser. Und die Abgasanlage mit den Zubehörteilen Katalysator sowie Rußfilter wird ebenso wenig benötigt wie Kühler mit Kühlwasserpumpe inklusive der damit verbundenen Schläuche.

Aus diesem Blickwinkel heraus ist das E-Auto ein völlig anderes Fahrzeug als das Benzinauto. Die für das E-Mobil nicht benötigten Bau- sowie Verschleißteile zeigen umgekehrt, wie aufwändig und umfangreich es ist, ein Benzinauto anzutreiben, also zum Fahren zu bringen.

Das Besondere am Elektromotor

Wenn das Elektroauto steht, dann wird keine Energie verbraucht. Beim Benzinauto ist das anders - der Motor läuft im Leerlauf, und erst mit dem Ausschalten, also mit einem separaten Vorgang, wird er abgeschaltet, so dass kein Benzin verbraucht wird. Der Elektromotor verbraucht kein Öl, so dass regelmäßiger Ölwechsel oder sporadische Ölkontrollen entfallen.

Unterschiedliche Fahrzeugkonzepte

In ihrer Entwicklung lassen sich E-Autos in unterschiedliche Konzepte einteilen. So gibt es:

  • Industriefahrzeuge (meist für gewerblichen Betrieb sowie innerhalb von Gebäuden einsetzbar)
  • Neuentwickelte Elektroautos ohne Ausführung mit konventionellem Antrieb
  • Sportliche Elektroautos mit hohen Fahrleistungen zur Demonstration der technischen Möglichkeiten wie Autobahntaugliche Elektroautos, Studien- und Experimentalfahrzeuge (als Prototypen) sowie Stadtfahrzeuge (Leicht-E-Mobile)
  • Elektroautos als Anpassungen von Serienfahrzeugen
  • Elektroautos als Umrüstung von Serienfahrzeugen
  • Nutzfahrzeuge

Technische Unterschiede

Ein wesentlicher technischer Unterschied zwischen Benzinauto und E-Auto ist das "packaging", zu Deutsch die "Aufmachung", die Anordnung der wesentlichen Autokomponenten. Das Motorvolumen beim E-Mobil ist recht überschaubar, es hat mit kleinem Luftkühler und dem flachen Akku ein geringes Volumen.

Dadurch lässt sich der Motor anders konstruieren als bei einem Benzinauto. Da er beim E-Auto nicht automatisch vorne platziert sein muss, ist bei einem Hinterradantrieb kein Getriebetunnel notwendig.

Durch ein Weglassen des Mitteltunnels, der Kardanwelle, lassen sich schmalere E-Autos konstruieren. Begünstigt wird diese Möglichkeit durch eine begrenzte Höchstgeschwindigkeit sowie durch die elektrische Regulierung des Fahrwerkes.

E-Autos lassen sich für Fahrer und Beifahrer crash-freundlich ausgestalten, weil durch die aerodynamische Formgebung der Frontpartie das Platzangebot im Fond automatisch großzügiger wird.

Speicherkapazitäten

Das Energiespeichern ist ein zentrales Thema bei der Entwicklung von E-Autos. Die aufgeladene Speicherkapazität muss für die geplante Fahrt ausreichen.

Während des Fahrens kann nicht nachgeladen werden. Entweder ist die Fahrtweite vom Start zum Ziel dadurch begrenzt, oder es müssen auf der Wegstrecke Möglichkeiten zum Nachladen bestehen, vergleichbar mit einem Nachtanken.

Akkuladedichte und das mehrstündige Akkuaufladen gehen zurzeit diametral auseinander. Die Autohersteller forschen und entwickeln in diesem Bereich besonders intensiv, weil die Lösung einen Durchbruch bedeuten könnte.

Das E-Auto muss für den Autofahrer ebenso oder zumindest vergleichbar benutzbar sein, wie er es zurzeit gewohnt ist. Benötigt werden dazu E-Tankstellen, beispielsweise an Hotels oder an öffentlichen Gebäuden. Während sich der E-Autofahrer dort für einen längeren Zeitraum aufhält, wird der Akku aufgeladen.

Der Aktionsradius muss absolut risikofrei mehrere bis viele hundert Kilometer betragen. Und das Aufladen darf keinen achtstündigen Arbeitstag dauern. Dieses Handling muss verbraucherfreundlich gelöst sein, abgesehen von einem vergleichbar günstigen Kaufpreis für das E-Mobil.

Das Akkusystem beim E-Mobil wird oft mit dem Motor beim Benzinauto in Bezug auf Haltbarkeit und Kosten verglichen. Alle Beteiligten sind sich über den Vorteil der Fahrzeugemission von E-Autos einig. Für den Autofahrer geht es trotzdem in erster Linie um die Wirtschaftlichkeit bei Anschaffung und Unterhaltung.

Wenn die Elektroautos von ihrer Entwicklung her in Zukunft einem solchen Vergleich standhalten können, dann müssen sie auch noch verkauft, also an den Mann, an den Autofahrer gebracht werden. Das bedeutet

  • Werbung
  • Marketing
  • Manpower und
  • Kosten.

Die trägt dann aller Wahrscheinlichkeit nach nicht die Autoindustrie, sondern der E-Autokäufer.

Innovatives Auto wird mit Luft betrieben

Der Franzose Guy Negre hat eine großartige Erfindung gemacht. In rund einem Jahr soll sie auf den Markt kommen: das Auto mit dem Namen "OneCAT", das lediglich mit komprimierter Luft betrieben wird. Dadurch entsteht keine Emission.

Zudem ist es auch noch preiswert, ungefähr 2.500 Pfund soll es kosten. Die Karosserie besteht aus Fiberglas, insgesamt wird der Wagen nur 350 Kilo wiegen. Es kann mit einer Steckdose aufgeladen werden, was vier Stunden dauert.

Laut Negre ist es zusätzlich ziemlich sicher, denn wenn das Auto einen Unfall hat, wird der Lufttank zwar bersten – außer einem lauten Knall, der die Hörfähigkeit beeinträchtigen könnte, könne da aber nicht viel passieren.

Das Hauptproblem der Elektroautos liegt bei den Akkus

Warum das Elektroauto nicht so richtig angenommen wird, liegt an dem Hauptproblem der Stromversorgung. Denn mit den bisherigen Akkus kommt man, wenn man beispielsweise von Nord- nach Süddeutschland fahren will nicht weit, denn man steht öfters an den "Tankstellen" als man fährt.

Ein weiterer Punkt liegt an der Größe der Akkus, so dass bei den zukünftigen Modellen es vor allem um höhere Leistung und auch Leistungsdichte, die für die Beschleunigung wichtig ist, geht. Aber im Grunde hat sich bei der Speicherung des Stroms seit 200 Jahren nichts geändert. Damals hatte Alessandro Volta die erste Batterie erfunden.

Der Physiker Gaston Plante erfand dann 1859 die erste wiederaufladbare Batterie. Im Jahr 1991 stellte die Firma Sony ihren Lithium-Ionen-Akku vor, der eine höhere Spannung hat als die alten und auch wesentlich leichter ist, sonst wären die heutigen Handys nicht möglich.

Ohne Kabel sollen Magnetplatten Akkus von Elektroautos aufladen

Ein großes Problem bei den heutigen Elektroautos ist die Stromversorgung, beziehungsweise das ständige Aufladen der Akkus. Jetzt will der Deutsche Torsten Cymanek das Aufladen der Akkus vereinfachen ohne das lästige Kabel immer an die nächste Steckdose anzuschließen. Dies solle über Magnetplatten geschehen, die sich einerseits im Boden des Autos und zum Zweiten an der "Tankstelle" befinden.

Zum Laden fährt man dann mit seinem Auto über die Magnetplatte bei der Tankstelle ohne ein Kabel anschließen zu müssen. Bei elektrischen Zahnbürsten wird dieses Prinzip schon im kleinen Rahmen verwendet und bei den Autos müsse es nur etwas größer sein. Von den Kosten her gesehen würde eine solche Tankstelle auch nicht teurer, Cymanek kalkuliert bei einer Massenherstellung mit 2.000 Euro und manche Ladestation liegt sogar noch weit darüber.

Amerikaner erfinden Auto, das anstatt Benzin Cola zum Fahren braucht

Nahaufnahme offene Getränkedose mit Tropfen von Cola auf Verschluss
aluminum soft drink can © George Bailey - www.fotolia.de

Cola anstatt Benzin im Tank? Das klingt im ersten Moment so, als hätte sich ein Teenager einen schlechten Scherz erlaubt und als Streich Cola in den Tank eines Autos geschüttet. Genau dies ist aber das Experiment der Amerikaner Fritz Grobe und Stephen Voltz. Das Duo ist bereits bekannt für seine außergewöhnlichen Einfälle und Experimente.

Das Auto, das sie nun entwarfen, besteht hinten aus einem Anhänger. Der Vorderteil ähnelt stark einem Fahrrad. Das Colabetriebende Gefährt nennt sich "The Fizzy and the Furious".

Mit Windkraft 4.000 Kilometer quer durch Australien

Windräder unter blau-rosanem Himmel
turbina eolica © Giuseppe Porzani - www.fotolia.de

Mit dem Auto durch die weite Landschaft Australiens. Und das nur mit Windkraft. Eine Tour über 4.000 Kilometer durch "Down Under" absolvierten die Niederländer Dirk Gion und Stefan Simmerer mit ihrem "Wind Explorer".

Das nur 200 Kilogramm schwere Fahrzeug bezog seine Energie aus einem Akku, einer Windmühle und einem Drachen, der als Antrieb fungierte. 200 Kilometer Strecke am Tag legten die beiden Niederländer im Schnitt zurück. Besonders gut lief es für die Fahrer, als ausgerechnet der Wirbelsturm "Yasi" in Australien für schwere Unwetter sorgte.

Die Energiekosten für die lange Reise betrugen so lediglich zehn Euro pro Tag. Gion und Simmers lieferten mit ihrer Fahrt den Beweis, dass ein Auto auch mit umweltfreundlicher Windenergie voll funktionsfähig ist und auch weite Strecken zurücklegen kann.

Bei Windstille sollte man aber immer ausreichend Verpflegung an Bord haben.

Weil Elektroautos zu leise für Fußgänger sind, sollen sie nun lauter werden

Zu leise um die Sicherheit auf den Straßen zu gewährleisten: E-Autos müssen jetzt lauter werden

Verkehr - Junge Frau sitzt gelassen am Steuer ihres Autos
pretty girl in car © kristian sekulic - www.fotolia.de

Die UN hat nun beschlossen, dass Stromautos künftig durch künstlichen Lärm lauter gemacht werden sollen, damit die Sicherheit für Fußgänger erhöht wird. Diese Regelung soll dann ab Sommer 2011 gelten.

Es gab bisher monatelange Verhandlungen unter der Leitung des Bundesumweltministeriums - jetzt hat sich eine Projektgruppe der UN auf ein "Sounddesign" von elektrisch angetriebenen Autos geeinigt. Der Financial Times liegen diese Vorschläge nun vor. Demnach sollen die Stromautos durch künstlich erzeugten Lärm dem Fußgänger mehr Sicherheit bieten - vor allem Blinde, Fahrradfahrer und Fußgänger könnten davon profitieren, erläutert Peter Ramsauer, der zuständige Verkehrsminister.

Für mehr Sicherheit

Der Grund für diese Regelung ist die Tatsache, dass Elektroautos als fast geräuschlos gelten und damit von der Umwelt weniger wahrgenommen werden. Für die Bundesregierung gilt die Annahme, dass bis zum Jahr 2020 ungefähr 1.000.000 Stromautos die Straßen von Deutschland befahren werden.

Allerdings gilt bei der technischen Umsetzung die Vorgabe, dass die künstlich erzeugten Geräusche der Stromautos die Lautstärke von "vergleichbaren" Autos mit üblichem Motor bei einem Tempo von 20 km/h nicht überschreiten dürfen. Man soll dann schon am Klang des E-Autos hören können, ob es gerade mit gleichbleibendem Tempo fährt, Gas gibt oder langsamer wird.

Gänzlich unangemessen sind dann Sirenensounds, Alarmanlagengeräusche oder Feuerwehrgeräusche, aber auch Geräusche, die Insekten oder Tieren ähneln, sind inakzeptabel, weil sie die Fußgänger dann wieder "irritieren könnten".

Hybridautos - Pro und Contra

Wer sich heutzutage ein Auto kauft, hat die Möglichkeit, sich ein Hybridauto zuzulegen. Hybridautos sind Fahrzeuge, die sowohl einen Elektro- wie auch einen Verbrennungsmotor besitzen. Gründe für den Kauf eines solchen Wagens sind meist Kraftstoff- und damit Geldersparnis sowie der Schutz der Umwelt. Hybridfahrzeuge sind zudem leiser als Autos mit einem reinen Verbrennungsmotor.

Kann ein Pkw zudem mit Biodiesel oder Erdgas betrieben werden, können seine Besitzer billigeren Kraftstoff tanken und auf diese Weise Geld sparen. Ein Betrieb mit Biodiesel oder Erdgas hat allerdings den Nachteil eines weniger gut ausgebauten Tankstellennetzes. Rund 6.000 Autogas-Tankstellen sind derzeit in Deutschland öffentlich zugänglich. Auch Biodiesel ist nicht überall erhältlich. Nachteilig wirkt sich auch der Platzverbrauch des zusätzlichen Tanks oder bei einem Elektrofahrzeug des Energiespeichers aus.

Hybridfahrzeuge haben sowohl Vor- wie auch Nachteile. Wer etwas für die Umwelt tun und auf das Auto nicht verzichten möchte, sollte sich beim Kauf eines Wagens unbedingt für einen Hybridantrieb entscheiden.

Studie: Blinde können Elektroautos oft nicht hören

Blinder Mann mit Stock und Binde hockt auf einem Weg neben seinem Hund
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Die Bundesregierung will in den nächsten Jahren Elektroautos stark fördern. Allerdings gibt es eine Bevölkerungsgruppe, die sich vor diesen strombetriebenen Autos fürchtet: Blinde und Sehbehinderte.

Im Vergleich zu Autos mit Verbrennungsmotoren sind Elektroautos, sogenannte Stromer, extrem leise. Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung in Bremen hat Blinde dazu eingeladen, E-Autos auf einem Parkplatz und einer befahrenen Kreuzung zu erleben.

Das erschreckende Ergebnis lautet: Bei niedrigem Tempo und wenn andere Autos in der Nähe sind, können Blinde ein Elektroauto nicht erkennen. Ob das Elektroauto aus diesem Grund in Zukunft etwa mit künstlichen Geräuschen ausgestattet wird, kann man heute noch nicht absehen. Blinden und Sehbehinderten wäre damit allerdings sehr geholfen.

Elektroautos als Kraftwerke

Anders als bisher sollen Autos bald sogar Energie speichern, statt nur zu verbrauchen

Verkehr - Junge Frau sitzt gelassen am Steuer ihres Autos
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Das Auto als Energielieferant. Diese Utopie kann Realität werden. Rik De Doncker, Leiter des Instituts für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe an der RWTH in Aachen, ist fasziniert von dieser Vorstellung. Die Batterien von Elektrofahrzeugen sollten seiner Meinung nach als Speicher genutzt werden. Da gebe es ein Riesenpotenzial, so der Ingenieurwissenschaftler.

Die E-Autos würden ihre Batterien nicht mehr nur brauchen, um das Fahrzeug anzutreiben, sondern könnten für Privathaushalte und Firmen Strom liefern. Das Problem an Energie aus erneuerbaren Quellen besteht darin, dass Wind und Sonne nicht kontinuierlich zur Verfügung stehen. Überschüssige Mengen Energie könnte man, so De Doncker, in Elektroautos zwischenspeichern. Anschließend würden sie bei Bedarf in das Stromnetz eingespeist.

Verhinderung von Überlastung des Stromnetzes durch E-Autos

20 Millionen Elektrofahrzeuge könnten eine Stromleistung von 70.000 Megawatt vorhalten, die als Puffer zur Verfügung ständen. Dies entspricht der zehnfachen Leistung aller jetzigen Pumpspeicherkraftwerke.

Hochschuldozent Horst Wedde von der Technischen Universität Dortmund geht sogar noch einen Schritt weiter. Falls in Deutschland nur noch E-Autos unterwegs wären, erklärt Wedde, sei es möglich, mit deren gespeicherter Energie eine Überlastung der hiesigen Stromnetze zu verhindern, sogar in Zeiten von stark erhöhtem Stromverbrauch.

Hohe Kosten für Ladestationen und zu wenig E-Auto-Besitzer

Um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen, sind jedoch noch große Anstrengungen zu bewältigen. Im Jahre 2020 sollen nach den Vorstellungen der Bundesregierung über eine Million E-Autos auf deutschen Straßen unterwegs sein. Das wäre immer noch weniger als zwei Prozent des gesamten Autobestandes.

Um die Vorteile von Autobatterien als Energiespeicher zu nutzen, sind zudem noch zahlreiche Ladestationen erforderlich. Dies würde einen Milliardenbetrag kosten. Vor allem aber müssen sich viel mehr Autobesitzer als heute für ein Elektrofahrzeug entscheiden.

Hybridautos sicherer, aber nicht für Fußgänger

Hybridautos sind sicherer als mit Benzin oder Diesel betriebene Fahrzeuge. Dies ergab eine Untersuchung des Verkehrssicherheits-Instituts der amerikanischen Versicherungen (IIHS). Grund für die um durchschnittlich knapp 25 Prozent größere Sicherheit ist die Technik der Hybridautos. Da diese Wagen ein höheres Gewicht besitzen, geben sie bei einem Crash den Großteil der Aufprallenergie an den anderen Unfallbeteiligten ab.

Während die Insassen von schweren Modellen recht sicher fahren, sind moderne Hybrid- und Elektroautos für Fußgänger eine große Gefahr. So gibt es 20 Prozent mehr Unfälle mit solchen geräuscharmen Fahrzeugen als mit konventionell angetriebenen Wagen. Außerdem haben Hybridautos einen leicht verlängerten Bremsweg und sind im Allgemeinen nicht so wendig wie Benziner und Dieselfahrzeuge.

Elektroautos schwächeln bei großer Hitze - Reichweite nimmt drastisch ab

Ein Reh läuft vor einem herannahenden Auto über die Landstraße (Wildwechsel)
Wildwechsel © hykoe - www.fotolia.de

Anscheinend fühlen sich Elektroautos sowohl bei Kälte als auch bei starker Hitze nicht gerade wohl, weshalb die Reichweite bei Außentemperaturen von über 30 Grad Celsius laut dem ADAC um bis zu 13 Prozent schrumpfen kann.

Dies wurde vor allem beim getesteten Smart Fortwo Electric Drive besonders deutlich, der bei 20 Grad rund 125 Kilometer weit und bei über 30 Grad eine Distanz von gerade mal 97 Kilometer zurücklegte. Die Japaner haben mit den beiden Elektrowagen Mitsubishi iMiEV sowie dem Nissan Leaf hier klare Vorteile gegenüber den europäischen Modellen, da sich deren Reichweite bei hohen Außentemperaturen nur um durchschnittlich 6,5 Prozent verringerte.

Die Ursache für die niedrigere Reichweite liegt zum einen an den verbauten Lithium-Ionen-Batterien, welche nur in einem festgelegten Temperaturbereich perfekt arbeiten. Zum anderen spielt auch der höhere Stromverbrauch durch die Klimaanlage an heißen Tagen eine entscheidende Rolle. Dasselbe gilt für den Winter, wo der Innenraum des Fahrzeugs geheizt werden muss, während die Batterien durch die Kälte viel Energie verlieren.

Erstes mit Luftdruck betriebene Auto ist auf dem Markt

Für rund 10.000 US-Dollar kann man ab sofort das erste mit Luftdruck betriebene Auto der Welt kaufen. Im so genannten AirPod finden drei Erwachsene sowie ein Kind Platz und gelenkt wird anstelle des Lenkrades mit einem futuristisch anmutenden Joystick.

Hergestellt wird das in drei verschiedenen Modellen angebotene Gefährt vom indischen Großkonzern Tata Motors. Inzwischen haben auch die ersten Fluggesellschaften Interesse an dem AirPod gezeigt, da die Fahrzeuge mit ihrer Reichweite von rund 220 Kilometer schließlich geräuschlos sowie emissionsfrei auf Flughäfen oder Messen fahren könnten.

Die Luft treibt dabei den Gasexpansionsmotor an, sodass der 220 Kilogramm schwere AirPod immerhin eine Geschwindigkeit von rund 70 Stundenkilometer erreicht. An speziellen Druckluft-Tankstellen ist der Tank in knapp zwei Minuten wieder aufgefüllt, sodass keine langen Ausfallzeiten der wendigen Fahrzeuge entstehen.

Energieverbrauch: Mehr Elektroautos auch ohne neue Kraftwerke möglich

Bis 2020 sollen auf Deutschlands Straßen nach Plänen der Bundesregierung eine Million Elektroautos unterwegs sein. Die Stromversorgung dieser Fahrzeuge sei auch ohne den Bau zusätzlicher Kraftwerke gewährleistet, fanden Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich jetzt in einer Studie heraus. Bedingung sei jedoch, dass die Besitzer ihre E-Autos nachts aufladen, denn gerade dann wären die Netze nur wenig ausgelastet, erklärten die Forscher. Es gebe einen gewaltigen Stromüberschuss aus Windenergie.

Bis 2030 soll der Anteil von Elektroautos bundesweit sogar auf sechs Millionen steigen. Doch selbst dann könnten 60 Prozent des dafür benötigten Stroms aus sonst nicht genutzter Windenergie bezogen werden, prognostizieren Experten. Allerdings müssten die Netze entsprechend ausgebaut werden.

Die Studie ergab ebenfalls, dass sich 90 Prozent aller privaten Fahrten mit einem E-Auto durchführen ließen. Gerade im innerstädtischen Verkehr und bei kurzen Strecken besäßen diese Fahrzeuge große Vorteile.

Problematisch ist jedoch das Beheizen von E-Autos. So erhöht sich der Energiegehalt der Batterie in der kalten Jahreszeit von 15 auf 40 Kilowattstunden. Dies lässt sich nach heutigem Stand nicht wirtschaftlich umsetzen.

Kein Risiko für Patienten mit Herzschrittmachern in Elektroautos

Ein Team von Kardiologen der Mayo-Klinik im US-Bundesstaat Arizona ist im Zuge einer Studie der Frage nachgegangen, ob Menschen mit Herzschrittmachern problemlos in einem Elektroauto fahren dürfen. Fest steht, dass durch die elektromagnetischen Feldern von Elektrogeräten kurze Störungen von Herzschrittmachern auftreten können. Doch trifft dieser Umstand auch auf Fahrzeuge mit einem Elektro- oder Hybridantrieb zu?

An der Studie nahmen insgesamt 30 Patienten mit implantierten Herzschrittmachern von drei unterschiedlichen Herstellern teil, welche die Auswirkungen in einem Toyota Prius Plug-in-Hybrid testen sollten. Neben verschiedenen Sitzpositionen und Fahrtgeschwindigkeiten bis Tempo 100 stellten sich die Versuchspersonen bei laufendem Motor auch vor und hinter den Prius.

Allerdings zeigten sich bei keinem der Teilnehmer elektromagnetische Wechselwirkungen, sodass auch Patienten mit Herzschrittmacher künftig gefahrlos in einem Elektroauto Platz nehmen dürfen.

Industrie will bessere Batterien für Elektroautos

Elektroautos haben sich bislang noch nicht durchgesetzt. Die Fahrzeuge sind vergleichsweise teuer und verfügen nur über eine geringe Reichweite. Zudem sind die Autos recht schwer. Ein typisches Elektroauto verbraucht auf 100 Kilometern rund 20.000 Wattstunden (Wh). Dafür ist ein 150 Kilogramm schwerer Akku erforderlich. Der Golf Blue-E-Motion etwa wiegt mit 1545 Kilogramm 205 Kilo mehr als ein vergleichbarer Golf Bluemotion TDI mit Dieselantrieb.

Die Autohersteller fordern daher von den Batterieanbietern, die Akkus doppelt so leistungsfähig, halb so teuer und halb so schwer zu machen. Problemtisch ist jedoch, dass der Energieverbrauch in einem Auto immer stärker zunimmt. Es wird immer mehr Elektronik verbaut, die auf Strom angewiesen ist.

Dies würde wiederum noch schwerere Batterien erforderlich machen. Teuer sind E-Autos aufgrund des Akkus ebenfalls. So kostet etwa beim E-Smart allein das Batteriesystem rund 6000 bis 7000 Euro.

Gewicht zu reduzieren, ist bei Elektroauto besonders wichtig. Daher könnten beim Bau der Fahrzeuge auf andere Materialien als Stahl oder Aluminium zurückgegriffen werden. Sandwichstrukturen aus Blech und Kunststoff sorgen nicht nur für ein geringeres Gewicht, sondern auch für die notwendige Stabilität. Als ein Material der automobilen Zukunft gilt zudem die immer noch recht teure Kohlefaser.

Experten halten die Forderungen der Autoindustrie nach halbiertem Gewicht und verdoppelter Leistung der Batterien in naher Zukunft für unrealistisch. 20 Prozent niedrigere Kosten und eine um den gleichen Prozentsatz erhöhte Leistungsfähigkeit seien jedoch durchaus möglich. Ob dies helfen wird, dem Ziel der Bundesregierung, bis 2020 eine Million Elektrofahrzeuge auf die Straße zu bringen, näher zu kommen, ist jedoch eher fraglich.

Berliner Startup entwickelt Elektrozapfsäule für den Einbau in Straßenlaternen

Verkehr - Rechte Hand am Lenkrad eines Autos
autofahren © Rebel - www.fotolia.de

Obwohl der Verkauf von Elektroautos in Deutschland derzeit eher schleppend vorangeht, bieten immer mehr Unternehmen und vor allem Startups praktische Produktlösungen rund um die Elektromobilität an. So auch das Berliner Startup "Ubitricity", die jetzt eine Elektrozapfsäule entwickelt haben, welche sich problemlos in gewöhnliche Straßenlaternen einbauen lässt.

Allein in Berlin sollen noch in diesem Jahr rund 100 Lampen dafür umgerüstet werden. Nach Angaben des Unternehmens dürfte die neue Technik schon bald die bisherigen Ladestationen ersetzen, da sie knapp 90 Prozent teurer sind. Während diese normalen Ladesäulen rund 10.000 Euro kosten, werden für die Lösung von Ubitricity gerade mal 300 Euro fällig.

Allerdings bleibt die Frage offen, wie man dem Tankenden den gezapften Strom in Rechnung stellt. Dies soll anhand eines ebenso selbst entwickelten "intelligenten Kabels" realisiert werden, welches über ein integriertes Modul mit einer SIM-Karte verfügt und laut dem Geschäftsführer Knut Hechtfischer "eine Kreuzung aus intelligentem Stromzähler und Smartphone" darstellt. Die entsprechenden Messdaten werden automatisch via Mobilfunk übermittelt, sodass der Kunde mit seinem eigenen Stromanbieter abrechnen kann.

Trübe Aussichten für Brennstoffzellen als Lösung für Null-Emissions-Autos

Silbernes Auto fährt auf Landstraße
Aussendienst © Michael S. Schwarzer - www.fotolia.de

Als optimaler Antrieb für Autos galt die Brennstoffzelle wegen ihrer Umweltfreundlichkeit lange Zeit als beste Lösung. Allerdings bezweifelt nun eine aktuelle Studie der Unternehmensberatung Roland Berger, dass es in absehbarer Zeit zu einem massenhaften Durchbruch der Brennstoffzellen auf dem Automarkt kommt.

Rund 45.000 Euro Zusatzkosten pro Fahrzeug

Dies liegt in erster Linie an den enorm hohen Kosten, welche sich mit solch einem System pro Fahrzeug auf durchschnittlich rund 45.000 Euro summieren. Allen voran ist bei Brennstoffzellen das Edelmetall Platin ein starker Kostentreiber, welches in der Membran-Elektroden-Einheit als Katalysator-Material zum Einsatz kommt.

Knapp 90 Prozent der Vorkommen von Platin befinden sich in Russland sowie Südafrika, weshalb eine Preissenkung nach Ansicht der Unternehmensberater nicht in Sicht ist. Erst wenn ein geeigneter Ersatz für das Edelmetall gefunden wird, könnte sich laut den Experten die Brennstoffzellen-Technik in der Masse durchsetzen.

Somit bleibt der Autoindustrie nichts anderes übrig, als einerseits eine Lösung für den Massenmarkt zu finden und andererseits Kleinserien von Brennstoffzellen-Fahrzeugen zu entwickeln.

Elektroautos sind nur mit Ökostrom umweltfreundlich

Nicht in jedem Fall verfügen die E-Autos über eine günstige Ökobilanz

Elektroautos sollen helfen, den weltweiten Ausstoß des Treibhausgases Kohlendioxid zu reduzieren. Doch nicht immer verfügen die E-Autos über eine günstige Ökobilanz.

US-Wissenschaftler haben nun errechnet, dass die Fahrzeuge nur dann umweltschonender sind, wenn Ökostrom statt Strom aus Kohle zum Einsatz kommt.

Umweltschonender Ökostrom

Die Emissionen beim Bau und Betrieb von Kraftwerken sowie bei der Batterieproduktion tragen bei Kohlestrom dazu bei, dass Elektroautos pro Meile (1,609 Kilometer) rund 350 Prozent des Feinstaubs und Ozons eines Benzinfahrzeuges verursachen.

Bei Strom aus Wind-, Wasser- und Solarkraft liegt dieser Wert bei 250 Prozent.

Günstigere Gesundheitsausgaben

Die Gesundheitsausgaben, welche Elektroautos hervorrufen, liegen pro Gallone (3,8 Liter) Benzin bei erneuerbaren Energien dagegen um fast einen Dollar unter den durch Benzinmotoren verursachten Kosten.

Daher sind die Forscher der Ansicht, dass Elektrofahrzeuge, die Öko-Strom nutzen, unter Umweltaspekten Autos mit Benzinmotor vorzuziehen seien.

Neuartige Laser-Technik für Batterien von Elektroautos

Tesla plant verbesserte E-Auto-Batterien und neuartige Energiespeicher für Windkraft und Solarstrom

Nahaufnahme linker Seitenspiegel eines Autos
rear mirror © Franz Pfluegl - www.fotolia.de

Elektroauto-Pionier Tesla stellt in Kooperation mit dem schwäbischen Maschinenbau-Unternehmens Manz AG künftig Batterien mit einer längeren Lebensdauer und besseren Qualität her. Die mit Lasern geschweißten Akkus sind zudem in der Herstellung günstiger. Bei der Pilotanlage nahe Reutlingen kommt ein neuartiges Laserschweißverfahren für die Produktion von Lithium-Ionen-Batteriesystemen für E-Autos zum Einsatz.

Neuartiges Laserschweißverfahren

Das als "Wobbling" - englisch für "taumeln" - bezeichnete Verfahren ermöglicht es, Tiefe und Breite von Schweißnähten im Mikrometerbereich unabhängig voneinander einzustellen. Die dabei erzeugten Schweißnähte besitzen eine sehr hohe Festigkeit ohne spröde intermetallische Phasen.

Das neuentwickelte Schweißen kommt zudem mit einer Strahlquelle aus, deren Leistung um bis zu 80 Prozent geringer ausfallen kann. Dies reduziert die Kosten für die Lasersystemtechnik erheblich.

Saubere Stromerzeugung

Tesla plant außerdem, nicht nur die Batterien für E-Autos zu verbessern, sondern auch neuartige Energiespeicher für Windkraft und Solarstrom zu produzieren. Nur eine saubere Stromerzeugung gewährleistet letztlich eine günstige CO2-Bilanz.

Gesundheitsgefahr Auto: Was genau kommt aus dem Auspuff?

Schadstoffe aus dem Auspuff von Autos verursachen mindestens 7.000 Todesfälle pro Jahr

Nahaufnahme Front silberner Sportwagen
Fast car moving with motion blur © hfng - www.fotolia.de

Die Abgase beim Autofahren sind nicht gesund, das weiß inzwischen fast jeder. Doch was genau strömt eigentlich aus dem Auspuff, wenn man mit dem Wagen unterwegs ist? Die meisten wissen das nicht genau und daher lohnt ein Blick ins Detail.

Wirkung der verschiedenen Schadstoffe

Stickoxide (NOx)

Bei laufendem Motor strömen aus dem Auspuff die sogenannten Stickoxide, kurz NOx. Was viele nicht wissen: Tatsächlich sind Dieselwagen hier die schlimmeren Umweltsünder, denn Benziner stoßen weniger NOx aus. Es gibt sogar Benzinmotoren, bei denen dank Drei-Wege-Katalysator NOx in N2 (unschädlichen Stickstoff) gewandelt wird. Die Stickoxide können beim Menschen

Noch schlimmer ist die Belastung für Pflanzen, denn für deren Blätter sind Stickoxide pures Gift. Das führt gleichzeitig zu einer Überdüngung und damit einer Versauerung vieler Böden.

Stickstoffdioxid (NO2)

Ein weiteres Problem: Stickstoffdioxid (NO2). Dies ist derzeit das größte Problem beim Autofahren. Der Jahresmittel-Grenzwert von 40 Mikrogramm pro Kubikmeter wird regelmäßig überschritten und die Atemwege der Menschen in größeren Städten werden extrem belastet.

Ozon-Belastung (O3) und Feinstaubbelastung

Nicht vergessen darf man außerdem die Ozon-Belastung (O3) und die Feinstaubbelastung durch Autos. Beides wirkt unmittelbar auf den menschlichen Körper und kann unter anderem

Wirkung der grünen Plakete

Statistiken haben tatsächlich gezeigt, dass allein in Deutschland rund 7.000 Todesfälle Jahr für Jahr auf die Abgasbelastung zurückgeführt werden können.

Maßnahmen wie die grüne Plakette zeigen zwar eine Teilwirkung, überzeugen aber nicht so gut, wie bei der Einführung erhofft. Es wird beispielsweise nicht zwischen Feinstaubaustausch und Stickoxiden unterschieden. Das führt dazu, dass Diesel-PKW die Plakette wegen niedriger Feinstaubmengen bekommen, dabei aber viele Stickoxide in die Luft abgeben.

Umweltaspekte

Ebenso wie es in anderen Lebens- und Wirtschaftsbereichen der Fall ist, lässt sich auch das umweltfreundliche E-Auto nur schrittweise umsetzen. Ziele wie das emissionsfreie E-Mobil Well-to-Wheel oder E-Mobile im zweistelligen Millionenbereich auf Deutschlands Straßen, werden auf Jahrzehnte hinaus eher Planung bleiben als Wirklichkeit werden.

Well-to-Wheel

Well-to-Wheel, zu Deutsch "vom Bohrloch bis zum Rad", ist eine Gesamtbetrachtungsweise zur Analyse von E-Autos. Es bezieht sich zusammenhängend auf den Kreislauf der Antriebsenergie von ihrer Gewinnung bis hin zur Nutzung, also zur Umwandlung in Motorkraft.

Anders gesagt: Ein nicht aus regenerativer Energie erzeugter, aufgeladener Strom ist in Bezug auf das E-Mobil nicht absolut emissionsfrei. Die Stromerzeugung selbst setzt Emissionen frei, und das gilt auch für das E-Tanken, also das Nachladen des Akkus.

Für den Fahrer des E-Autos ist das sicherlich sehr kleinlich gedacht. So richtig wie Well-to-Wheel aus Sicht von Forschung und Entwicklung sein mag, so wenig realistisch ist eine aus dieser Sicht absolut emissionsfreie E-Mobilnutzung im praktischen Alltag.

Das Ziel kann nur sein, durch eine erhöhte bis hohe Zahl von E-Autos die CO2-Bilanz kontinuierlich zu verbessern. Alles andere sind Rechenbeispiele am Grünen Tisch. Sie sind notwendig und müssen sein, werden jedoch mit der Realität auf den Straßen nicht kompatibel sein können.

Wirtschaftlichkeitsberechnung für Serienproduktionen

Jeder Einsatz von E-Fahrzeugen setzt eine Serienproduktion voraus. Prototypen werden auf Messen präsentiert.

Bis hierher haben viele Designer und Ingenieure an der Entwicklung gearbeitet, in der Regel über mehrere Jahre. Jetzt folgt eine Wirtschaftlichkeitsberechnung im Hinblick auf die mögliche Klein- oder Mittelserienproduktion in den kommenden Jahren. Das wirtschaftliche Risiko ist aus mehreren Sichtweisen heraus groß und weder überschaubar noch kalkulierbar.

Bei Kleinwagen durch kleinere Reifengröße Sprit sparen

Frau steht im Auto und schaut aus Schiebedach hervor, im Hintergrund Berglandschaft
ausflug © Kica Henk - www.fotolia.de

Der Reifenhersteller Michelin hat jetzt einen Reifen für Kleinwagen entwickelt, der nur einen Durchmesser von 10 Zoll hat. Im Normalfall liegt der Durchmesser bei 14 Zoll, bei größeren Fahrzeugen auch bei 15 und 16 Zoll. Wie ein Firmensprecher sagt, könnte man durch diese Reifen einiges an Sprit und somit an Geld sparen, denn durch weniger Gewicht verbraucht auch ein Auto weniger an Sprit, denn die kleinen Reifen wiegen zusammen 40 Kilogramm weniger.

Zurzeit sind aber die kleinen Reifen noch in der Entwicklungsphase, aber man schätzt, wenn das Interesse daran vorhanden wäre, dass in vier Jahren der neue Reifen auf den Markt kommen könnte. Der neue Reifen wurde aber jetzt schon auf der Challenge Bibendum in Rio de Janeiro der Weltöffentlichkeit vorgestellt.

Sparsamere Autos durch mehr Gänge

Familie fährt im Auto in den Urlaub
Familie im Auto verreist © Kzenon - www.fotolia.de

Waren früher Autos mit einem 4-Gang Schaltgetriebe normal, so hat sich dies in den letzten Jahren verändert und mittlerweile gehören 6-Gang Schaltgetriebe zum Standard. Dies hat den Vorteil, dass der Motor bei höheren Geschwindigkeiten eine niedrigere Drehzahl hat, was im Endeffekt Sprit einspart.

Im letzten Jahr wurden dann schon die ersten Autos mit sieben Gängen beziehungsweise sogar acht Gängen bei Automatik-Getrieben hergestellt. Ein Getriebehersteller preist sein neues Getriebe mit 16 Prozent weniger an Verbrauch gegenüber dem bisherigen sechs Gang-Getriebe an und so wird auch schon ein neun Gang Automatikgetriebe hergestellt.

Aber in diesem Jahr wird auch ein sieben Gang Schaltgetriebe angeboten, so im Porsche-Sportwagen 911, wo also die Sechs-Gang-Schaltung ersetzt wird. So setzt sich der Trend auch weiter fort, denn in ein oder zwei Jahren sollen schon die Neungangautomatik Getriebe in Serie gehen.

Aber ob die Autofahrer von noch mehr Schalt-Gängen begeistert sind, dies bleibt erst einmal abzuwarten.

Kohlendioxid-Ausstoß von Autos wird weiter sinken - Kosten werden steigen

Nahaufnahme Auto Auspuff mit Abgasen
abgase noch und nöcher © Stefan Redel - www.fotolia.de

Eine aktuelle Analyse des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt im Auftrag des Mineralölwirtschaftsverbandes MWV hat ergeben, dass der Kohlendioxidausstoß von Autos in 25 Jahren nur noch halb so hoch ist wie heute.

Im Detail rechnen die Forscher damit, dass die von der EU-Kommission festgelegten Grenzwerte im Jahr 2020 auf 95 Gramm CO2 pro Kilometer und 2040 auf 45 Gramm CO2 abgesenkt werden. Um diese Ziele zu erreichen, müssen die Fahrzeugbauer jedoch wesentlich effizientere Autos bauen, was durch leistungsfähigere Motoren sowie Treibstoffe und leichtere Materialien erreicht werden kann.

Die Autoren der Studie sind sich zudem sicher, dass die Elektrifizierung der Fahrzeugflotte aufgrund der Verschärfung der EU-Ziele weiter nach nach oben klettert. Nichts desto trotz dürften allerdings rein batterieelektrische Antriebe für den Großteil der Kunden zu teuer bleiben, sodass im Jahr 2040 immer noch 85 Prozent der Neufahrzeuge Verbrennungsmotoren unter der Haube hätten.

Einsatzgebiete von E-Autos

E-Autos werden zunächst dort eingesetzt, wo die Nachfrage am größten ist oder sein kann. Das ist der innerstädtische Personenverkehr. Damit sind sowohl Großstädte und Ballungsgebiete als auch kleinere Gemeinden oder ländliche Gebiete angesprochen. Die Entfernungen Start-Ziel sind überschaubar, und der Akku für das Stadtfahrzeug kann zuhause, sozusagen an der heimischen E-Tankstelle, nachgeladen werden.

Das E-Mobil ist klein, wendig und zweckmäßig ausgestattet. Der Fahrer wird es mit dem jetzigen Zweitwagen innerhalb der Familie vergleichen.

Autobahntauglichkeit?

Ein nächster Schritt sollte sein, dass das Elektroauto auch autobahntauglich ist. Dazu muss eine dauerhafte Geschwindigkeit deutlich über achtzig Stundenkilometern, kurz km/h garantiert sein.

Die Autobahn zu benutzen heißt nicht nur von Anschlussstelle zu Anschlussstelle zu fahren, sondern auch längere Strecken, sprich mehrere hundert Kilometer am Stück. Das setzt eine dementsprechende Akkuladedichte voraus, und auch ein autobahnnahes, insofern doch flächendeckendes E-Tankstellennetz.

Die Ladedauer für den Akku darf die Dauer der Einkehr in eine Autobahnraststätte nicht wesentlich überschreiten. Ein derartiges Szenario ist zurzeit nicht vorstellbar.

Industriefahrzeuge

Als Industriefahrzeuge, also nicht für den öffentlichen Straßenverkehr zugelassen, sind E-Fahrzeuge in mehrfacher Hinsicht sehr gut einsetzbar. Sie werden zu den täglichen Arbeitszeiten genutzt und können bei Nacht oder am Wochenende für den nächsten Einsatz aufgeladen werden.

Umbau in E-Autos

Die Autohersteller nutzen zurzeit auch die Gelegenheit, herkömmliche Serienfahrzeuge, also Benzinautos anzupassen, oder sie zu Elektroautos umzubauen. In erster Linie ist das Forschungsarbeit, ohne dass sich daraus Serienentwicklungen ergeben oder abzeichnen.

Die gesamte Autoindustrie ist unisono mit dem E-Fahrzeug befasst. Das hat in erster Linie Wettbewerbsgründe. Jeder möchte dabei sein, keiner möchte sich gegenüber seinen Kunden ein Versäumnis nachsagen lassen, und als Unternehmer hofft jeder von ihnen auf Umsatz und Gewinn in späteren Jahrzehnten.

Emissionsschutz

Zum anderen werden Aktivitäten zum Emissionsschutz weltweit staatlich gefördert. Industrieländer mit einer großen Wirtschaftskraft fördern die Autoindustrie mit hohen Subventionen, um sie in Bezug auf E-Mobile wettbewerbsfähig zu halten.

Langfristig ist die öffentliche Hand mit Steuereinnahmen am Umsatz und Gewinn aus dem E-Autoverkauf direkt beteiligt. Und für Diskussionen auf der jährlichen Weltklimaschutzkonferenz ist es allemal hilfreich, wenn die teilnehmenden Regierungsvertreter auf staatliche Subventionen im hohen Millionenbereich zur Verbesserung der CO2-Bilanz verweisen können.

Grundinformationen und Hinweise zu Autos

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Quellenangaben

  • Bildnachweis: Quck Turn / Driving a Car / Steering Wheel © Thomas Bedenk - www.fotolia.de

Autor:

Paradisi-Redaktion - Artikel vom (zuletzt überarbeitet am )

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