Fragen und Antworten zum Thema E-Mobilität

Nicht umsonst wird in vielen internationalen Medien das Jahr 2018 als das Jahr des E-Autos bezeichnet! Dank der bemerkenswerten technischen Fortschritte der letzten Jahre sind nun zunehmend hochwertige und weitgehend für die Allgemeinheit taugliche und leistbare Fahrzeuge in größerer Stückzahl verfügbar, um den längst überfälligen Abschied der Verbrennungsmotoren im Auto voranzutreiben.

Die Diskussion findet oft in einem unangenehmen Spannungsfeld zwischen Fanatismus und Irrationalität statt, oft werden von beiden Seiten offensichtlich unhaltbare Aussagen getätigt, die Verunsicherung und falsche Vorstellungen induzieren. In diversen Medien tauchen immer noch mit beklemmender Regelmäßigkeit schlecht recherchierte Artikel über E-Mobilität auf, die oft von plumpen Verallgemeinerungen und Fehlern durchsetzt sind, und deren Aussagen sich mit wenigen Sekunden Recherche leicht widerlegen lassen. Immer wieder werden dabei alte und heute überhaupt nicht mehr zutreffende Daten als "Beweise" verwendet, wie schädlich doch Elektroauts wären, und fast scheint es so, als ob E-Mobilität für viele geradezu als Bedrohung erlebt wird, die es zu verhindern gilt.

Faktum ist, dass E-Mobilität nicht das Allheilmittel für alle Umwelt- und sonstigen Probleme der Welt ist, aber jedenfalls einen wichtigen und längst überfälligen Schritt in eine ökologisch klüger agierende Gesellschaft ermöglicht, den wir unbedingt entschieden vorantreiben sollten.

Im Folgenden setzen wir uns mit einigen wichtigen und häufig aufkommenden Fragen auseinander:

 

1) Gegenüberstellung herkömmlicher Fahrzeuge und Elektrofahrzeuge - ökologische Aspekte
2) Fragen zu Fahrbetrieb, Energieverbrauch, Reichweite, Laden und Strom
3) Fragen zur wirtschaftlichen Rentabilität
4) sonstige Fragen

 

1) Gegenüberstellung herkömmlicher Fahrzeuge und Elektrofahrzeuge - ökologische Aspekte

 

  • Wozu Elektrofahrzeuge, das verlagert doch nur den Dreck zu den Kraftwerken ?

Die in dieser Frage zum Ausdruck gebrachte Annahme ist grundsätzlich falsch, sie basiert auf der Unkenntnis der wesentlich höheren Effizienz des elektrischen Antriebs.

Ein Verbrennungsmotor in einem Auto wandelt je nach Fahrprofil und Bedingungen zwischen 70 und 90% der zugeführten Energie in Wärme um, und kann diese Energie also nicht für den Antrieb nutzen. Der sich im Praxisbetrieb ergebende Gesamtwirkungsgrad eines herkömmlichen PKWs ist mit rund 20% also ausgesprochen schlecht. Weiters ist der Schadstoffausstoss trotz aller moderner Maßnahmen zur Reduzierung nach wie vor sehr hoch, insbesondere werden große Mengen an makroskopisch kleinen Teilchen emittiert, die gesundheitlich sehr bedenklich und krebserregend sind. Insbesondere in der unökonomischen Aufwärmphase des Motors bei kaltem Wetter, und auch aufgrund der oft sehr umweltschädlichen Fahrweise vieler Verkehrsteilnehmer, sind Emissionen und Lärm ein großes Problem, dessen Lösungsmöglichkeiten weitestehend ausgeschöpft sind. Nach vielen Jahrzehnten der Entwicklung und Optimierung von Verbrennungsmotoren ist der technische Rahmen dessen was möglich ist weitestgehend ausgeschöpft, weitere wesentliche Entwicklungen sind dort nicht mehr zu erwarten, Verbesserungen werden sich nur noch in kaum relevanten Größenordnungen bewegen.

In grundsätzlichem Gegensatz dazu ist ein Elektromotor eine hocheffiziente Maschine, die etwa 95% der zugeführten Energie auch tatsächlich in Bewegung umwandelt, und nur sehr geringe Verluste durch Wärmeentwicklung verzeichnet. Der Gesamtwirkungsgrad eines Elektrofahrzeuges ist mit grob 70% somit also wesentlich besser. Der für die Fortbewegung notwendige Energiebedarf liegt etwa bei einem Drittel dessen, was ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor bei gleichen Bedingungen benötigen würde.

Dazu ein Beispiel aus der Praxis:

Mischbetrieb Stadt/Land/Autobahn, Vergleich zweier Fahrzeuge

IONIQ Elektro, Praxisverbrauch 15 kWh/100 km
Dieselfahrzeug gleicher Klasse bei gleichem Fahrprofil und gleichen Bedingungen, Praxisverbrauch 4,8 L/100km, entspricht einer zugeführten Energiemenge von 47kWh

Ergebnis: das Elektrofahrzeug benötig für die gleiche Strecke gerade mal 32% dessen was ein vergleichbares Dieselfahrzeug verbraucht.

(Quelle: eigene Messung, Deckungsgleich mit Tests verschiedenster Organisationen)

Optimalerweise sollte man besonders darauf achten, dass der Strom für E-Fahrzeuge soweit wie möglich aus erneuerbaren Energiequellen produziert wird, aber selbst dort wo das nicht möglich ist, ist die Umweltbilanz von E-Fahrzeugen deutlich günstiger als bei Verbrennungsmotoren.

 

  • Das Stromnetz bricht zusammen wenn wir alle elektrisch fahren würden

Diese Fehleinschätzung ist weitverbreitet, übersieht aber ebenfalls völlig den grundsätzlich niedrigeren Energieverbrauch eines Elektrofahrzeuges, und überschätzt auch den Anteil, den Fahrzeuge am gesamten Energieverbrauch ausmachen. Tatsächlich ist es so, dass selbst jetzt ohne Vorbereitungszeit in der derzeitigen Situation die jetzt vorhandenen Netze diese Last weitestgehend tragen könnten. In einem realistischen Übergangszeitraum von 10 bis 20 Jahren ist es überhaupt kein ernsthaftes Problem eine komfortable und auch für Spitzenlasten ausreichend dimensionierte Infrastruktur herzustellen.

Ein österreichischer Durchschnitts-PKW fährt statistisch etwa 35 km pro Tag (Quelle: Statistik Austria), würden diese elektrisch gefahren wären dazu grob 6kWh notwendig, das entspricht etwa dem Energiebedarf von ein bis zwei Stunden Kochen in einem normalen Haushalt.

Bei vollständiger Umstellung aller PKW auf Elektro wäre der Strombedarf etwa im Bereich von 5 bis 10% höher als derzeit.

Angesichts der dabei entstehenden Einsparung von alleine in Österreich 1,6 Millionen Tonnen Benzin und 6,7 Millionen Tonnen Diesel (Zahlen 2016) wäre das ein enormer Gewinn für die Umwelt, und es wäre technisch leicht bewältigbar.

Bei vollständiger Umstellung hätten wir also einerseits einen zwar leicht steigenden Strombedarf, andererseits aber eine geradezu gewaltige Gesamtenergieeinsparung aufgrund der wesentlich effizienteren Antriebstechnik. Der zusätzliche Strombedarf könnte ziemlich mühelos aus erneuerbaren Energiequellen hergestellt werden.
Weiters bietet ja gerade Elektromobilität die Möglichkeit, durch technisch sehr einfach zu lösende Steuerungen Ladeströme ökologisch sinnvoll zu verteilen. Für einen erheblichen Teil der Fahrzeuge könnte ohne jeden Komfortverlust etwa das Laden auf Zeiten verschoben werden, in denen ausreichend Strom zur Verfügung steht, also etwa in der Nacht, oder zu Zeiten wo ausreichend Wind- oder Solarstrom zur Verfügung steht. Solche Dinge wären heute technisch sehr einfach zu lösen, die Mehrkosten für eine intelligente Ladesteuerung sind minimal.Bei vorhandenem Internetanschluss wäre ganz leicht eine zentrale Laststeuerung zu realisieren an die man sich auf freiwilliger Basis anbinden könnte.

Wenn eigene Stromerzeuger vorhanden sind (Photovoltaik, Blockheizkraftwerk oder ähnliche Anlagen) ist es völlig problemlos möglich das Laden so zu steuern, dass möglichst nur eigene Überproduktion zum Laden verwendet wird. Neben der Kosteneinsparung wäre das auch eine beträchtliche Effizienzsteigerung, da Transportverluste weitgehend wegfallen würden. Die Technik um solche Dinge zu bauen ist längst da, man muss es nur machen!

Hier noch ein Beispiel wie leicht man selbst dazu beitragen kann Strom aus erneuerbaren Energien zu erzeugen:

Beispiel 1: Photovoltaik Kleinstanlage (in Österreich genehmigungsfrei!)

Standort Wien, Südausrichtung, 2 Module a 300Wp, Modulwechselrichter mit Netzeinspeisung
Anlagenkosten gesamt: ca. EU 650,- bis 800,-
Platzbedarf: etwa 3,2 qm
typischer jährlicher Nettoertrag: 620kWh

Damit kann ein Mittelklasse E-Fahrzeug etwa 4.000km pro Jahr fahren!

 

Beispiel 2: Photovoltaik Anlage 5kWp (typische Anlage Einfamilienhaus)

Standort Wien, Südausrichtung, 18 Module a 300Wp, Wechselrichter mit Netzeinspeisung
Anlagenkosten gesamt: ca. EU 9000,- (ca. 1200,- Förderung abziehbar)
Platzbedarf: etwa 29 qm
typischer jährlicher Nettoertrag: 5200kWh

Damit kann ein Mittelklasse E-Fahrzeug etwa 35.000km pro Jahr fahren!

Natürlich hat nicht jeder die Möglichkeit dazu eine Photovoltaikanlage zu errichten, aber bei entsprechendem politischen Willen und der Bereitschaft der Bevölkerung solche Entscheidungen mitzutragen, wäre innerhalb weniger Jahre hier ein enormer Ausbau möglich. Vor allem bei größeren Firmen und Fabriken wären Dachflächen und die Möglichkeit Freiflächenanlagen zu errichten im Überfluss vorhanden. (Carports, beschattete Autoabstellflächen!) Gerade dort, wo ja aufgrund des hohen Eigenbedarfs die Vor-Ort Produktion ökologisch extrem sinnvoll wäre, bewegt sich derzeit sehr wenig. Viele Firmen haben kein Interesse einen Beitrag zu leisten, oft fehlt es an Bewußtsein und Sachkenntnis, oft wird aus Gründen der üblich kurzsichtigen Buchführung ein Anlagenbau wirtschaftlich nicht als sinnvoll erachtet, alles was sich nicht in 3 oder 5 Jahren rechnet wird oft nicht in Erwägung gezogen, obwohl eine PV Anlage dem Unternehmen nach Abschreibung für viele Jahre Gratisstrom liefern würde.

Hier wäre die Politik gefragt mehr entsprechende Anreize zu schaffen und Lobbying zu betreiben - und jeder von Ihnen kann zu seinem Chef gehen und fragen wieso es im Betrieb eigentlich keine Photovoltaikanlage gibt, und hier entsprechend Druck machen!

Der häufig als Gegenargument gegen E-Autos und Photovoltaik vorgebrachte Einwand, es würde ja nicht immer die Sonne scheinen und untertags ist man ja nicht zu Hause, zeigen übrigens eindrucksvoll die oft sehr begrenzte und egozentrische Denkweise derer, die solche Aussagen tätigen. Diese Aussagen sind grundsätzlich unsinnig, es geht ja prinzipiell nicht darum den "eigenen" Strom ins Auto zu laden, das mag zwar aufgrund diverser Verrechnungsmodelle und Einspeistarife von Stromanbietern eine Rolle spielen und Kosten sparen, aber ökologisch betrachtet ist das unerheblich. Es geht darum den Strom überhaupt emissionsarm zu erzeugen, dabei ist es völlig egal ob "Ihr" Strom in Ihr eigenes Auto geladen wird, oder der von Ihnen erzeugte Strom in der Nachbarschaft ohne große Transportverluste verbraucht wird, Hauptsache die zum Fahren erforderliche Energie wird überhaupt erzeugt ohne dafür fossile Brennstoffe verheizen zu müssen. Aus dem gleichen Grund ist es auch völlig unerheblich ob das Auto zum Laden untertags daheim steht oder nicht, ganz abgesehen davon, dass bei vielen Firmen mehr als ausreichende Flächen für PV Anlagen zur Verfügung stehen würden wo die Autos der Arbeitnehmer sowieso den ganzen Tag herumstehen.

Ein weiteres oft vorgebrachtes Argument gegen Photovoltaik lautet, der Herstellungsaufwand wäre größer als die dann erzeugte Energie. Auch diese Aussage ist hochgradiger Unsinn, einerseits weil es von den Daten überhaupt nicht stimmt, moderne PV Module haben bereits nach wenigen Monaten mehr Energie erzeugt als für die Produktion aufgewendet wurde, weiters stammt die für die Erzeugung notwendige Energie bei inzwischen fast allen großen Herstellern selbst aus erneuerbaren Energien, und schließlich ist der Vergleich sowieso absurd, da sich ja auch ein Kraftwerk nicht selbst gebaut hat, sondern für dessen Errichtung erhebliche Mengen Energie und Ressourcen aufgewendet wurden. Photovoltaik, Wind und Wasserkraft sind die derzeit umweltfreundlichsten und nachhaltigsten Technologien die uns zur Verfügung stehen. Anderslautende Behauptungen sind schlicht und ergreifend Unsinn, und beruhen entweder auf jahrzehnte alten (und oft falschen!) Daten, oder sind überhaupt frei erfunden.

Aufgrund der inzwischen sehr günstigen Produktion und dem dementsprechenden niederen Preisniveau rechnen sich PV Anlagen betriebswirtschaftlich gesehen sogar schon sehr kleine Anlagen selbst dann wenn keine Förderungen verfügbar sind oder nicht in Anspruch genommen werden können (z.B. bei Eigenbau der Anlage!). Selbst unter den heute noch sehr "kraftwerksfreundlichen" Preismodellen der Energiegesellschaften, die typischerweise die Errichtungs- und Entsorgungskosten an die öffentliche Hand auslagern, die Gewinne aber selbst verwerten, ist Solarstrom inzwischen preislich eine echte Konkurrenz. In Indien ist PV Strom übrigens bereits billiger als Kohlestrom, bei Miteinberechnung der enormen Umweltschäden und Entsorgungskosten von fossilen Energieträgern oder Kernkraftwerken würde PV Strom sowieso auch rein wirtschaftlich betrachtet haushoch gewinnen.

Leisten Sie einen Beitrag und investieren Sie in paar Tausend Euro in eine PV Anlage, das ist derzeit sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch eines der sinnvollsten Investments überhaupt. Lassen Sie sich dazu von uns umfassend beraten!

 

  • E-Autos vergiften bei der Herstellung die Umwelt viel mehr als herkömmliche Autos

Diese Aussage ist teilweise richtig, die daraus meist undurchdacht abgeleiteten Schlüsse sind aber unsinnig. Richtig ist, dass jedes Fahrzeug bei der Produktion eine nicht unerhebliche Umweltbelastung darstellt. Bei Elektrofahrzeugen ist diese Belastung, insbesondere der CO2 Ausstoss durch den hohen Energieverbrauch bei der Erzeugung der Batterie ein nicht unwesentlicher Faktor.

Es ist aber völlig offensichtlich, dass in der Gesamtbewertung, also der Lebenszeit eines Fahrzeuges, der Schaden an der Umwelt bei einem Verbrennungsmotor stetig zunimmt, während er bei einem E-Fahrzeug praktisch ausschließlich während der Herstellung stattfand und nachher nur noch sehr wenig weiter ansteigt.

Insbesondere sind hier noch ganz erhebliche Verbesserungen am Horizont, da durch eine Ökologisierung der Stromproduktion für die Herstellung hier noch weiter eine wesentliche Verbesserung zu erzielen ist. Als besonders positives Beispiel wäre hier die neue 2018 zunehmend in Betrieb gehende Giga-Factory von Elon Musk (Tesla) zu erwähnen, dort wird ein groß dimensioniertes Photovoltaik-Kraftwerk den größten Teil der Energie erzeugen, die zur Produktion der Batterien benötigt wird. Die dortige PV Anlage wird übrigens in vollem Ausbau die beachtliche Leistung von 70MWp haben, es wird bei Fertigstellung eine der größten PV Anlagen der Welt sein.

Die oben genannten Verbesserungen treffen übrigens auch besonders auch für Herstellerländer wie Asien, Indien und China zu, wo noch ein hoher Anteil an schmutzigem Strom (Kohle oder Erdöl) verwendet wird. Insbesondere China sticht die letzten Jahre durch enorme Zuwächse an erneuerbaren Energien sehr positiv heraus, 2017 war es das Land mit den größten Zuwachszahlen an erneuerbaren Energieträgern. Dennoch ist selbst unter den derzeitigen, noch nicht immer ganz befriedigenden Umständen der Energieerzeugung die Gesamtbilanz des E-Autos schon heute sehr deutlich besser als das bei einem Verbrenner der Fall wäre. Dieser Faktor wird bei längerer Nutzungsdauer noch weit weiter verbessert, viele der derzeit verfügbaren Vergleichsstudien gehen oft von einer unrealistisch kurzen Nutzungsdauer aus, die Energiebilanz verbessert sich aber gerade bei E-Autos ja offensichtlich ganz dramatisch mit zunehmender Nutzungsdauer der Fahrzeuge, ganz im Gegensatz zu Verbrenner, wo die zunehmende Nutzungsdauer die Bilanz verschlechtert. Weiters ist bei einem E-Fahrzeug am Ende der Lebenszeit ja auch die Batterie nicht "verbraucht", sondern die darin enthaltenen Rohstoffe können wieder verwendet werden.

Die in den Medien zahlreichen vorzufindenden Artikeln mit meist reisserischer Aufmachung die versuchen zu beweisen, wie schädlich E-Autos wären, basieren (falls es nicht überhaupt nur bloße Behauptungen sind) meist auf der als "schwedische Studie" bekanntgewordenen Untersuchung "The Life Cycle Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions from Lithium-Ion Batteries" (Romare & Dahlöf et al. 2017). Abgesehen davon, dass die allermeisten Autoren solcher Artikel die Studie nicht gelesen haben und noch viel weniger verstanden haben, sind in dieser Studie etliche Grundannahmen falsch, und die Studie weist schwere Plausibilitätsfehler auf. Insbesondere die Daten zum CO2 Ausstoss bei der Erzeugung wurden dramatisch überhöht angenommen. So wurde z.B. in Indien ein CO2 Ausstoss von 1400g/kWh angenommen, das ist aber ein Spitzenwert der praktisch überhaupt nie erreicht wird, in der Regel liegt der Wert bei einem Drittel, selten bei der Hälfte, nur an wenigen Tagen im Jahr darüber, der angenomme Wert von 1400g/kWh wird nur wenige Stunden im Jahr erreicht. Weiters wurde ein völlig unsinniger Vergleich zwischen einem hochpreisigen teuren Oberklasse E-Fahrzeug und einem Kleinwagen als Vergleichsgrundlage herangezogen, anstatt Fahrzeuge der gleichen Klasse gegenüberzustellen. In der Realität wird das Oberklasse E-Fahrzeug zumindest(!) die doppelte Laufleistung erreichen, was aber nicht berücksichtigt wurde. Weiters wurde auch völlig ignoriert, dass viele Hersteller zunehmend mit oft sehr hohem Anteil aus eigenem Photovoltaik- oder Windstrom produzieren.

Das alles ändert leider wenig daran, dass alle paar Wochen irgendwo ein neuer TV Beitrag oder Artikel auftaucht, deren Autoren mangels Kenntnis der Materie diese Studie als Grundlage verwenden, die darin enthaltenen Irrtümer verbreiten, und vor allem daraus völlig unsinnige Schlüsse gezogen werden.

 

Faktencheck - aktuelle Situation:

Kumulierte Treibhausgas Emissionen (THG) über die gesamte Lebenszeit in Gramm pro Fahrzeugkilometer
(je mehr desto schlechter für die Umwelt)
Vergleich von gleichwertigen Mittelklassefahrzeugen
E-Auto 71 gFkm
Dieselfahrzeug: 178 gFkm
Benzinfahrzeug: 225 gFkm
(Quelle Umweltbundesamt 2017)

Durch den rasch voranschreitenden Ausbau erneuerbarer Energien bei den Herstellern wird der Emissionsanteil bei der Herstelleung von E-Fahrzeugen jedes Jahr besser, die Daten der Folgejahre werden weitere deutliche Verbesserungen zeigen und den Umweltvorteil von E-Fahrzeugen weiter vergößern.

 

  • Die seltenen Erden, es gibt nicht genug Kobalt, wir haben zuwenig Lithium, die armen Kinder in Afrika die in den Minen schuften müssen usw...

Wenngleich der Verbrauch an Rohstoffen sicher eines der großen problematischen Fakten unserer Zeit ist, so sind aber trotzdem solche Pauschalaussagen völlig unsinnig und teilweise geradezu grotesk falsch. Sie stammen aus teils völlig willkürlichen Behauptungen und stellen oft eindrucksvoll die völlige Unkenntnis naturwissenschaftlicher Grundlagen zur Schau.

("seltene Erden" ist ein geschichtlich gewachsener Begriff, er bezeichnet eine Reihe von Metallen mit bestimmten Eigenschaften aus der 3. Nebengruppe des Periodensystems, die in verschiedenen Hochtechnologien Verwendung finden (Magnete, Displays, Elektronikbauteile, Leuchtkörper und LEDs, medizinische Anwendungen, Verarbeitung von Erdöl, Katalysatoren für Fahrzeuge und Industrie, Agrarindustrie, Glasverarbeitung)

Richtig ist folgendes:

  • seltene Erden werden im E-Fahrzeug nur sehr wenig verwendet, weniger als in einem konventionellen Fahrzeug
  • 2017 wurden in den USA 55% der seltenen Erden für die Herstellung von Katalysatoren verbraucht (Fahrzeuge, Prozessbeschleuniger in der Industrie und Fertigungstechnik)
  • seltene Erden werden in beträchtlichem Umfang in der Erdölverarbeitung für die Produktion von Benzin und Diesel eingesetzt
  • seltene Erden sind nicht selten, sie erzeugen aber bei ihrer Gewinnung nicht zu vernachlässigende Umweltschäden
  • Kobalt und Lithium sind keine seltene Erden, es sind relativ häufig vorkommende Metalle, etwa gleich häufig wie Blei, der Abbau von Lithium und Kobalt ist aber aufwendig und findet derzeit, ähnlich wie die Produktion und Verarbeitung von Erdöl, oft unter fragwürdigen Bedingungen statt.
  • In den Batterien von E-Fahrzeugen befinden sich keine seltenen Erden, es wird aber bei der derzeit gängigen Akkutechnik Lithium und Kobalt benötigt. (Lithium etwa 130g pro kWh Batteriekapazität, also z.B. in einem Kia Soul mit einer nutzbaren Kapazität von 30kWh etwa 4,5 kg (der Akku ist in Wirklichkeit etwas größer, die nutzbare Kapazität ist aus Gründen besserer Haltbarkeit etwas kleiner als die physikalische Kapazität). Selbst für ein hochwertiges Tesla Oberklassemodell mit 100kWh benötigt man also nur wenige kg Lithium. Der deutlich geringere Anteil von Kobalt wird in den nächsten Jahren noch weiter reduziert werden können. Tesla gab kürzlich bekannt, in der zukünftigen Batteriegeneration überhaupt kein Kobalt mehr zu verwenden.
  • Die Batterien werden nach 7 bis 15 Jahren Lebenszeit im Auto dann noch 10 bis 20 Jahre als Batteriespeicher in stationären Anlagen dienen, solche Anlagen werden zur Stabilisierung der Stromnetze zunehmend an Bedeutung gewinnen. Die in den Batterien enthaltenen Rohstoffe werden dann nach einer Gesamtnutzungsdauer im Bereich von drei Jahrzehnten wiederverwertet, selbst bei der derzeitigen noch kaum ausgebauten Wiederverwertungsindustrie (weil noch zu wenig Akkus zurückkommen und sie daher noch kaum benötigt wird) können mit vertretbarem Aufwand etwa 85% Lithium und Kobalt wiedergewonnen werden, auch hier ist mit erheblichen zukünftigen Verbesserungen zu rechnen.
  • Die zum Teil schauderhaften Arbeitsbedingungen von Arbeitern und teilweise auch Kindern in Teilen der Dritten Welt sind zwar furchtbar, haben aber keinerlei spezifischen Zusammenhang mit Elektromobilität, sondern sind Ausdruck fehlender Entwicklung, sowie generell sozialer und politischer Probleme der betreffenen Länder.
  • die in Elektroautos verbauten Komponenten verbrauchen sich generell nicht, sie können nach Ablauf der Lebenszeit des Fahrzeuges wiederverwendet werden (Im Gegensatz zu den vielen Tonnen Erdöl die ein konventionelles Fahrzeug im Laufe seines Lebens verbrennt, dort werden nebenbei bemerkt Unmengen von Dreck, Ruß und Staub erzeugt!)
  • mit weiterer Forschung und Entwicklung wird es zunehmend gelingen Ersatzrohstoffe zu finden, die billiger, leichter verfügbar und umweltfreundlicher gewonnen werden können. In der Entwicklung neuer Batterietechnologien sind hier schon ausgezeichnete Laborergebnisse vorhanden, die in den nächsten 5 bis 10 Jahren in Fahrzeugen verfügbar sein werden. Zukünftige Batterien werden vermutlich schon in wenigen Jahren weitgehend ohne Lithium und Kobalt auskommen.

 

  • Der Akku hält nicht lange, dann muss man um viel Geld einen Neuen kaufen

Die Kapazität und Lebensdauer der aktuellen Akkutechnologien entwickeln sich Jahr für Jahr beträchtlich weiter und es ist auch die nächsten Jahrzehnte mit gewaltigen Technologiesprüngen zu rechnen. Generell ist zu sagen, dass es bei unterschiedlichen Herstellern von E-Fahrzeugen große Qualitätsunterschiede in der Akku-Lebensdauer gibt, und das Nutzungsverhalten der Halter wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer hat. Insbesondere sollten Tiefentladungen und ständiges unnötiges Vollladen unterbleiben. Den Akku tendenziell zwischen 80 und 20% zu halten trägt zu enormer Verlängerung der Lebenszeit bei. Ein fallweises vollständiges Ausnützen der Kapaziät ist natürlich überhaupt kein Problem! Es ist aber hingegen grob unsinnig das Fahrzeug jeden Tag randvoll zu laden, obwohl man eh nur ein paar km fährt. Häufige Tiefentladung, und insbesondere in tiefem Entladungszustand stehen lassen ist ebenfalls schädlich und verringert die Lebensdauer.

Mit den derzeit bei Tesla verbauten Akkus der ersten Generation, die ja schon ein etwas älteres Design aufweisen, haben sich in der Praxis folgende Ergebnisse gezeigt:

  • Die Batterien haben generell wie erwartet über die Lebenszeit eine gewisse Degradation, die insbesondere in den ersten Monaten überproportional ist, und einige Prozent betragen kann
  • Diese Degradation schwächt sich danach ab und setzt sich nur sehr langsam fort.
  • In einer von Tesla die 2017 durchgeführten Untersuchung wurden die Daten einer größeren Zahl von Kundenfahrzeugen im Praxisbetrieb ausgewertet, dabei erreichten diese Fahrzeuge im Praxisbetrieb Laufleistungen von 250.000 bis 300.000 km ohne nennenswerte Degradation (über 90% der ursprünglichen Reichweite, ein Fahrzeug erreichte zum Zeitpunkt der Studie bereits 350.000 km Laufleistung bei noch über 90% Kapazität). Tesla hat diese Daten veröffentlicht, sie sind im Netz zu finden.
  • Ende 2018 gibt es im Praxisbetrieb bereits weltweit eine größere Zahl von Tesla's die mit ihrer originalen Batterie Laufleistungen jenseits der 500.000km Grenze erreicht haben und nur sehr geringe Degradation aufweisen.
  • Tesla hat angekündigt für seinen 2021 am Markt kommenden 40 Tonnen LKW (Tesla Semi) eine Laufleistungs- und Akkugarantie von 1,6 Millionen km (= 1 Million Meilen) zu geben.
  • In den nächsten 10 Jahren ist bei vorsichtiger Prognose mit einer Verdopplung der Zyklenfestigkeit und mindestens auch einer Verdopplung des Leistungsgewichtes zu rechnen.

 

 

2) Fragen zu Fahrbetrieb, Energieverbrauch, Reichweite und Laden

 

  • Gibt es beim E-Auto Kupplung und Schaltgetriebe ?

Nein, es gibt bei den gängigen modernen E-Autos weder Kupplung noch Schaltgetriebe, die Fahrzeuge haben genau wie sonstige Automatikfahrzeuge einen Wahlhebel bzw. Tasten für:

P Parken
N Neutral
D Drive (normaler Fahrbetrieb)
R Rückwärts

Der Motor ist über ein fixes Untersetzungsgetriebe mit den Rädern verbunden, die gesamte Regelung findet elektronisch statt, es gibt keine mechanische Kupplung und auch kein Schaltgetriebe. E-Fahrzeuge sind also bei sehr hohem Fahrkomfort einfach zu bedienen, die ansonsten bekannten Nachteile von Automatikgetrieben (höherer Verbrauch, unbefriedigendes Handling bei Bergfahrten usw.) entfallen hier vollständig, diesbezüglich hat das E-Auto alle Vorteile, aber keine der Nachteile eines Automatikgetriebes.

 

  • Was bedeutet Rekuperation ?

Rekuperation bedeutet eine elektronische Umschaltung des Motors in den Betrieb als Generator, damit kann man das Fahrzeug also abbremsen, und einen erheblichen Teil der beim Beschleunigen aufgewendeten Energie wieder zurückgewinnen und in die Batterie speisen. Die Bedienung des Fahrzeuges ändert sich dabei nicht nennenswert, wenn man vom Gaspedal geht verzögert das Fahrzeug etwas, bei manchen Fahrzeugen läßt sich auch einstellen, wie stark diese Verzögerung ist.

Wenn man das Bremspedal betätigt, wird bei modernen E-Fahrzeug ebenfalls zuerst über diesen Rekuperationsmechansismus abgebremst, erst wenn die Verzögerung nicht ausreichen sollte wird zusätzlich die mechanische Bremse aktiviert. Dieses Zusammenspiel wird automatisch gesteuert, der Fahrer bedient die Bremse wie bei jedem gewöhnlichen Auto und muss sich diesbezüglich um nichts kümmern.

Neben der enormen Energieeinsparung gibt es noch den Vorteil, dass die mechanischen Bremsen in der Praxis kaum benutzt werden und daher auch kein Bremsabrieb erzeugt wird, daher wird es in der Lebenszeit des Fahrzeuges auch kaum notwendig werden die Brembacken oder Bremsscheiben zu erneuern. Selbst das Bergabfahren steiler Bergstraßen ist bei vielen E-Autos ohne mechanische Bremse möglich und daher sehr komfortabel, energieeffizient und umweltfreundlich.

Bei modernen E-Fahrzeugen können durch Rekuperation beim Bergabfahren etwa 65% der zum Bergauffahren benötigten Energie zurückgewonnen werden. Sehr eindrucksvoll ist das bei längeren Etappen mit Bergstrecken zu bemerken, bei einer Fahrt mit dem Ioniq über die Glockner Hochalpenstraße liegt nach dieser Etappe der Durchschnittsverbrauch bei moderater Fahrweise im Bereich von 10 bis 12kWh/100km, also weniger, als wenn man die gleiche Strecke auf der Autobahn zurückgelegt hätte, und nur etwas mehr, als wenn man die gleiche Geschwindigkeit mit einer der Berg-Etappe ähnlich niedrigen Durchschnittsgeschindigkeit auf ebener Strecke gefahren wäre.

 

  • Wie weit kommt ein E-Auto mit einer Ladung ?

Das ist von vielen Faktoren abhängig und unterliegt einer breiteren Streuung. Beim E-Auto, wo ein ungeich höherer Anteil der Energie für den Antrieb genutzt wird, ändert sich bei unterschiedlichen Bedingungen und/oder Fahrprofilen der Verbrauch sehr stark.

Hier ein paar Faustregeln für den erfolgreichen E-Auto Betrieb

  • Normverbrauchsangaben sind für die Praxis völlig unrealistisch, sie sind dennoch sinnvoll um Modelle miteinander vergleichen zu können. Studien zeigen immer wieder eindrucksvoll, dass die Praxisreichweiten aber locker um 20 oder 30%, oft bis zu 50% abweichen. (Diese Abweichungen gelten übrigens gleichermaßen für Verbrenner als auch für E-Autos.)
  • Verbrauch ist stark abhängig von der Temperatur, ein Lithium-Ionen Akku hat bei 0 Grad merkbar weniger Reichweite als bei 25 Grad.
  • Verbrauch ist stark abhängig von der Geschwindigkeit, Reichweite bei 130km/h kann also ganz locker um 40% schlechter sein als mit 100km/h, insbesondere wenn Gegenwind und Regen dazukommen. (Regen verschlechtert die aerodynamischen Eigenschaften sehr stark und führt zu deutlich erhöhtem Luftwiderstand, die Verdrängung von Wasser auf der Fahrbahn kostet ebenfalls sehr viel Energie)
  • starkes Beschleunigen und forsche Fahrweise belasten die Reichweite überproportional.
  • Klimaanlage und Heizung kosten natürlich Strom, bei normaler Anwendung und Fahrweise liegt die Minderung der Reichweite aber bei modernen E-Fahrzeugen meist nur im 5 bis 10% Bereich.
Praxisbeispiel: Ioniq Elektro (28kWh Batterie)

vollgeladen, normaler Mischbetrieb (Autobahn/Bundesstrasse/Stadt)
gleiches Fahrprofil, gleiche Strecke

reale Verbrauchsangaben:

Bedingungen: Reichweite
Sommer: 230 km
Winter: 190 km
Winter, starker Wind, sehr kalt, Schneefahrbahn: 140 km


Verbrauch unter Testbedingungen, im normalen Betrieb unrealistisch!

Testfahrt, sparsame Fahrweise, Sommer: 280 km
Testfahrt, Rundkurs, niedere Geschwindigkeit (40 bis 60km/h): 350 km

 

  • Fragen zum Laden, was bedeuet AC und DC, CHAdeMO und CCS

Es haben sich über die Jahre leider mehrere verschiedene Ladestandards etabliert, je nachdem ob die Hersteller aus Asien oder aus den USA und Europa kommen, das hat eine für Anfänger etwas verwirrende und unbefriedigende Situation geschaffen, die aber in den nächsten Jahren völlig verschwinden wird, nachdem die Europäische Union 2018 einen europaweiten Ladestandard erklärt hat, siehe dazu die wichtigen Anmerkungen am Ende dieses Punktes!

Derzeit sind bei uns noch folgende Stecker/Standardtypen gängig:

AC - Wechselstrom:

  • Typ1
  • Typ2

 

DC - Gleichstrom:

  • CHAdeMO
  • CCS (combined charging standard)

Es ist fast immer die Kombination CCS + Typ2 oder CHAdeMO + Typ1 zu finden, Fahrzeuge von Tesla verfügen über einen Typ2 kompatiblen Anschluss mit dem am Tesla eigenen Schnellladenetz sehr rasch und komfortable geladen werden kann.

Aufgrund der Entscheidung der Europäischen Union CCS ("Combined Charging Standard") zum Ladestandard für Gleichstrom (DC) zu erklären wird in den nächsten Jahren CHAdeMO und Typ1 zunehmend verschwinden, die meisten Fahrzeughersteller haben Ihre Produktion schon entsprechend umgestellt, Aktuell (Ende 2018) haben bis auf Nissan alle großen Hersteller auf CCS und Typ2 umgestellt. Weiters hat auch Tesla vor kurzem erklärt sich diesem Standard anzuschließen, das ist eine beeindruckende Entwicklung und wird viele dieser Probleme in wenigen Jahren der Vergangenheit angehören lassen.

Sie sollten also bei einem Neukauf eines Fahrzeuges unbedingt darauf achten, dass Ihr Fahrzeug über einen Typ2 Anschluss UND einen CSS Anschluss verfügt, ein Kauf von einem Neufahrzeug ohne CCS ist heute ausdrücklich nicht mehr empfehlenswert!!

Eine Umrüstung/Nachrüstung ist technisch mit realistischem Kostenaufwand nicht sinnvoll möglich, da neben dem Stecker auch erhebliche Teile der Fahrzeugelektronik verändert werden müssten und der Aufwand dafür viel zu groß ist.

 

  • Wie lange dauert das Laden ? (Ladung bei Schnellladesäulen)

Diese Frage hängt von einigen ganz wesentlichen Faktoren ab:

  • Lademöglichkeiten und Ladeleistung des Fahrzeuges
  • Ladeleistung der Ladestation/Schnellladesäule
  • Temperatur der Batterie (bei sehr kalter und bei sehr heisser Batterie wird die maximale Ladeleistung von der Ladeelektronik aus Gründen des Batterieschutzes reduziert)

Praxisbeispiele:

Kia Soul, 30 kWh, Schnellladung an 50 kW CHAdeMO Ladesäule

Laden dauert etwa 30min auf 80%, danach wird der Ladestrom reduziert, die verbleibenden 20% würden also im Verhältnis länger dauern (etwa 15min, je nach Fahrzeug wird nach dem Schnellladen nicht vollständig aufgeladen, sondern bei etwa 94% beendet).

 

Hyundai IONIQ, 28 kWh, Schnellladung bei 75 kW Ladesäule (in Ö noch selten, derzeit meist bei uns nur 50kW verfügbar!)

Laden dauert etwa 20min auf 80%, ansonsten siehe oben

  • Bei längeren Fahrten kann es daher eine gute Strategie sein schneller zu fahren, und häufiger zu laden.
  • bei längeren Fahrten ist für Anfänger also eine gewisse Planung notwendig, dazu gibt es gute technische Hilfsmittel (Ladestellenverzeichnisse im Internet, Routenplaner für E-Fahrzeuge usw.)

Fahrzeuge mit großen Akku laden meist etwas länger, haben dafür aber auch wesentlich größere Reichweiten. In den nächsten Jahren wird es hier noch deutliche Verbesserungen bei der Ladeleistung und Ladegeschwindigkeit geben.

(aktuelle Beispiele beim Laden eines fast leeren Fahrzeuges: z.B. Tesla Model S85  50 Minuten auf 80% für etwa 310km Autobahn-Reichweite, Hyundai Kona 50 Min. auf 80% für etwa 290km Autobahn-Reichweite. Vollladen auf 100% würde unproportional länger dauern und macht bei Langstreckenfahrten beim Laden unterwegs wenig Sinn, ausser Sie würden sowieso länger Pause machen.)

 

  • Wie lange dauert das Laden ? (Ladung bei normaler Wallbox/Ladekabel)

Bei AC (Wechselstrom) unterscheidet man zwischen einphasigem und dreiphasigem Laden, es ist jedoch ein deutlicher Trend in Richtung einphasiges Laden zu bemerken. Das liegt einerseites daran zu versuchen die Autos günstiger zu machen (der Ladekontroller kostet sehr viel Geld), ausserdem ist zu erwarten, dass Gleichstromladegeräte, also CCS und CHAdeMO, die nächsten Jahre sehr viel günstiger sein werden als heute. AC wäre dann nur noch für Notfälle wenn kein Gleichstromladegerät zur Verfügung steht.

Man kann etwa von ca. 10% Ladeverlust ausgehen, eine Ladung an der normalen Haushaltsstreckdose mit 13A würde daher z.B. beim IONIQ etwa 10 bis 12h dauern. An einer Wallbox die mit 20A angebunden ist würde die Ladung etwa 6 bis 7h dauern. Technisch wäre in den meisten Einfamilienhäusern meist auch ein Ladestrom von 28A möglich, was die Vollladung auf etwa 5h verkürzen würde, jedoch kann es da von den Elektrizitätsgesellschaften Einschänkungen hinsichtlich der zulässigen Schieflast geben. (Schieflast bezeichnet die Problematik, wenn auf einer Phase hoher Strom gezogen wird, auf den anderen Phasen aber sehr viel weniger Bedarf besteht, dann kommt es zu einer für die Stromversorger ungünstigen Schieflast, für technisch interessierte Personen... siehe nächste Frage)

Sie können für daheim von folgender Faustregel ausgehen:

Ladeleistung (16A Wallbox) etwa 3,3kWh pro Stunde

(3,7kWh ... abzüglich ca. 10% Ladeverlust)

Akku mit 30kWh also unter 10h, Akku mit 60kWh unter 20h

(preisgünstige einphasige Wallbox, ca EU 400,- die an normalem 16A Stromanschluss angeschlossen ist der in jeder Wohnung und jedem Haus problemlos zur Verfügung steht, dazu sind keine besonderen E-Installationen notwendig)

 

Ladeleistung (Schuko-Ladekabel 10A) etwa 1,9kWh pro Stunde

(2,3kW ... abzüglich 15% (!!) Ladeverlust, Schukolader sind also keine sinnvolle Dauerlösung sondern nur für den Notfall unterwegs oder wenn es daheim noch keine Wallbox gibt!)

Bedenken Sie, dass Sie im Alltag nur sehr selten die Situation haben werden, dass Ihr Fahrzeug ganz leer ist, für die meisten Fahrer reicht einmal Aufladen pro Woche oder alle 2 Wochen. (Durchschnitts-PKW in Österreich: Fahrleistung unter 35km pro Tag, 12500km pro Jahr), wenn Sie wirklich dringend sofort wieder wohin müssen fahren Sie zum nächsten Schnelllader unterwegs.

Bei vorhandensein einer stärkeren Stromversorgung (z.B. Einfamilienhaus) ist meist auch problemlos eine höhere Ladeleistung für daheim möglich, notwendig ist es in der Regel nicht.

 

  • Ich kenn mich nicht aus.....was bedeutet kW, kWh, Ampere, Volt, Watt, AC, DC, einphasig, dreiphasig... Hilfe!!

In der Tat gibt es hier eine gewisse Fülle von Begriffen und Abkürzungen, wenn man dann selbst ein E-Fahrzeug hat und sich das ein wenig durchdenkt oder nachliest werden die Zusammenhänge aber dann rasch klar, lassen Sie sich nicht verschrecken, das lernt man schnell. Sie müssen das auch nicht unbedingt alles so genau wissen um ein E-Auto zu fahren, es hilft aber ganz wesentlich wenn Sie die Zusammenhänge ein wenig verstehen.

Hier eine ganz kurze Einführung in ein paar wichtige Begriffe über Strom und E-Auto:

 

kW: ("Kilowatt") Das ist eine Leistungsangabe, 1 kW sind 1000 Watt, es handelt sich also nicht um eine abgegebene Menge, sondern um einen Momentaufnahme einer aktuell abgegeben Leistung. (Praxisbeispiele: Ein gut trainierter Radfahrer leistet etwa 150 Watt, ein Staubsauger leistet etwa 1500 Watt, Die Herdplatte in der Küche leistet (bzw. "verbraucht", ist eigentlich falsch, wird aber so ausgedrückt) 2500 Watt, also 2,5 kW.

Beim Elektroauto wird kW z.B. dazu verwendet die maximale Leistung des Fahrzeuges anzugeben, z.B. IONIQ Elektro, 88 kW bedeutet, dass der Elektromotor 88 kW Spitzenleistung abgeben kann. Am Multifunktionsdisplay von E-Fahrzeugen kann man dann z.B. sehen wieviel Leistung aktuell vom Motor abgegeben wird, z.B. bei 50 km/h im unbeschleunigten Stadtverkehr wird der Motor etwa 6 kW Leistung abgeben, wenn Sie stark beschleunigen wird er 70 oder 80 kW Leistung abgeben, im Sommer auf ebener Autobahn bei 100 km/h werden etwa 11 kW Leistung abgegeben. Sie können am Display auch z.B. sehen, wenn Sie die Fahrzeugheizung einschalten, dass diese z.B. im Winter bei ausgekühltem Fahrzeug 4 oder 5 kW benötigt, und danach wenn das Auto aufgewärmt ist, den Verbruch auf 0,8 kW reduziert.

kW läßt sich ausserdem sehr leicht in etwas umrechen, was Sie vermutlich gut kennen, nämlich PS. Ein PS entspricht 0,75 kW

 

kWh: ("Kilowattstunde") Das ist eine Energiemenge, also keine aktuelle Momentaufnahme einer gerade abgegebenen Leistung, sondern eine Angabe der Menge an Energie die in einem bestimmten Zeitraum abgegeben wird. Praxisbeispiel: 100 Watt über 10 Stunden ergeben eine kWh, 1 kW über eine Stunde ergibt ebenfalls eine kWh.

Beim Elektroauto wird kWh z.B. dazu verwendet um anzugeben, wieviel Energie das Fahrzeug pro 100 km verbraucht. Und diese Einheit wird auch dazu verwendet die Kapazität der Batterie anzugeben, also die Menge an Energie die in der Batterie des Autos gespeichert werden kann. Wenn Sie eine Batterie mit 25kWh geladen haben, können Sie (theoretisch, in Wirklichkeit gibt es immer Ladeverluste) 25h lang 1 kW entnehmen, oder 2h lang 12,5 kW oder 30min 50 kW entnehmen.

An dieser Stelle auch der Hinweis, dass manche Hersteller offenbar nicht daran interessiert sind vernünftige Angaben zu machen. Beim BMW i3 wird etwa zur Angabe der Kapazität ein Wert in Amperestunden gegeben, dann steht dort etwa "Batterie: 120Ah", diese Angabe ist aber im Kontext von E-Fahrzeugen völlig unsinnig, weil sie ohne die technischen Details der Batterie, insbesondere ohne deren Spannung genau zu kennen, keinerlei Informationsgehalt bietet und daher völlig wertlos ist.

Weiters ist bei der Angabe der Kapazität einer E-Auto Batterie noch wichtig, dass nur die tatsächlich verfügbare Netto-Kapazität angegeben wird. Bei E-Autos wird üblicherweise die Batterie tatsächlich etwas größer sein, als die nutzbare Kapazität angegeben ist. Das hat den Sinn, dass die Lebensdauer der Batterie ganz wesentlich dadurch erhöht wird, wenn man sie nicht ganz voll lädt, und auch nicht tiefentladet. Die Laderegler im Auto sorgen also dafür, dass nur ein bestimmter Teil der Kapazität tatsächlich verwendet wird (rund 80 bis 90%), die Angabe der Brutto-Batteriekapazität ist also vielleicht für Techniker interessant, für den Praxisbetrieb aber ebenfalls völlig wertlos. Für die Reichweite des Fahrzeuges ist also ausschließlich die Netto-Kapazität interessant.

Seriöse Hersteller geben also unmißverständlich die Netto Kapazität in kWh an, andere setzen offenbar mehr auf Verschleierungstaktik.

 

Ampere (A): Das ist die Stromstärke, eine elektrische Größe die angibt wieviel Strom in einem Leiter fließt. Die Kupferleitungen in Ihrer Wohnung haben normalerweise einen Querschnitt von 1,5 Quadratmillimeter, und sind für einen Maximalstrom von 16A ausgelegt. Leiten Sie höhere Ströme durch diese Leitung dann wird sie zu warm, im Extremfall brennt sie durch wenn nicht vorher der Sicherungsautomat auslöst. Dabei ist es der Leitung völlig egal ob 10 Volt oder 500 Volt Spannung durchfließen, entscheidend ist die Frage wieviel Ampere. (Spannung x Strom = Leistung, dazu später mehr)

Beim Elektroauto verwendet man A unter anderem dazu den Ladestrom anzugeben. Ihr Ladekabel (genauer gesagt, der Querschnitt der dabei verwendeten Leitungen) entscheidet unter anderem mit wieviel Ladestrom Sie Ihr Auto laden können. (Ein dickes Ladekabel erlaubt vielleicht statt mit 16A eine Ladung mit 32A, dafür ist es schwerer und teurer, die Ladung dauert aber dafür nur halb so lange)

 

Volt (V): Das ist die elektrische Spannung, eine physikalische Größe die für das Verschieben elektrischer Ladung verantwortlich ist. Die Spannung an sich ist übrigens nicht notwendigerweise gefährlich, Sie können beim Fehlen entsprechender Ströme (Ampere) vielleicht problemlos 10.000V Spannung berühren, beim Gehen auf manchen Böden im Winter bei trockener Luft können wir problemlos 20.000V und mehr elektrostatische Aufladung erleben, hingegen würde aber 230V mit einer Stromstärke von 0,5A für einen Menschen den sofortigen Tod bedeuten. Wieviel Strom fließt, ist vom Widerstand abhängig, den ein Leiter Spannung und Strom entgegensetzt.(doppelter Widerstand = halber Strom, deswegen hätte man bei einem Stromunfall große Überlebenchancen wenn man z.B. trockene Hände hat und auf einem gut isolierenden Holzboden steht.)

Beim Elektroauto gibt es meist eine Niedervolt Batterie mit 12V, ähnlich einer normalen Autobatterie in einem Benzin- oder Dieselfahrzeug, und es gibt eine Hochvolt Batterie die für den Fahrbetrieb zuständig ist, die hat derzeit bei den meisten Autos etwa 400V. In einigen Jahren wird hier die Entwicklung vermutlich deutlich nach oben gehen, höhere Spannung bedeutet, dass bei gleicher Belastung der Kabel mehr Leistung transportiert werden kann.

 

Watt (W): Hatten wir schon ganz oben, das ist also wieder die Leistung, hier wollen wir ein wenig auf den Zusammenhang zwischen Watt, Volt und Ampere eingehen. Die einfache Formel lautet:

Spannung x Strom = Leistung

das bedeutet also z.B.: 230V x 10A = 2300 Watt (2,3 kW)

Wenn wir also im Haushaltsnetz (230V) 2,3 kW Leistung transportieren wollen, wird die Stromleitung mit 10A belastet, das geht normalerweise problemlos. Wenn wir aber die doppelte Leistung transportieren wollen, sagen wir also 4,6 kW, dann würden 20A Strom fließen, das wäre für eine normale Kupferleitung um Haushalt mit 1,5 Quadratmillimeter Querschnitt schon zuviel, die würde sofort sehr warm werden und könnte im Extremfall zu einem Brand führen. Man bräuchte also entweder eine dickere Leitung, oder wir müssten die Spannung erhöhen (was im Haushalt natürlich nicht möglich ist). Hätten wir z.B. statt 230 Volt 460V, dann würden wir mit 10A 4,6kW transportieren, ohne die Leitung zu überlasten. Genau das ist der Grund, warum Hochspannungsleitungen so hohe Spannungen haben, sonst würde man unglaublich dicke Leitungen benötigen und hätte hohe Transportverluste durch Wärmeentwicklung. Bei hoher Spannung kann man also mit geringerer Stromstärke große Energiemengen transportieren. Das bedeutet, es ist ein geringerer Leitungsquerschnitt notwendig, wodurch man weniger Material verbraucht und Kosten spart.

 

AC (Wechselstrom): Das ist das was wir normalerweise im Haushalt zur Verfügung haben, dabei wechselt bei unserer gängigen Netzfreqenz von 50Hz die Polarität 50 mal pro Sekunde, grafisch dargestellt ergibt das die typische Sinuskurve. Bei Wechselstrom gibt es nicht Plus und Minus wie z.B. bei einer Batterie, sondern es gibt eine Phase ("Leiter" oder "L") und einen Neutralleiter ("Null-Leiter" oder "N") (und aus Sicherheitsgründen eine dritte Leitung, den Schutzleiter ("Erde" oder "PE")

Bei Typ2 Ladesäulen wird mit "normalem" Wechselstrom (also wie im Haushalt 230V 50Hz) geladen, an den Displays der besseren Ladesäulen findet sich meist auch die Bezeichnung AC, das meint im Kontext der in Österreich typischen AC Ladesäulen einen Typ2 Stecker oder eine Typ2 Buche zum Anschliessen des eigenen Ladekabels. (Ein Typ 1 Auto kann natürlich mit einem entsprechenden Konverterkabel auch problemlos angesteckt und geladen werden, Typ1 und Typ2 unterscheiden sich nur durch den Stecker, einziger Unterschied: Typ2 kann auch dreiphasig sein, Typ1 ist immer nur einphasig)

 

DC (Gleichstrom): gleichgerichteter Strom wo sich Stärke und Richtung nicht ändern, es gibt also einen Plus und Minuspol.

Moderne E-Autos verfügen neben einem AC Anschluss auch über einen DC Anschluss, damit läßt sich das Auto bei entsprechend hochwertigen Ladesäulen mit hoher Geschwindigkeit laden. Nachdem die Hochvoltbatterie im Fahrzeug ja Gleichstrom benötigt kann hier, wenn die Ladesäule entsprechende Stromstärken zur Verfügung stellt, also äussert effizient und schnell geladen werden, da die Gleichrichtung in der Ladesäule erfolgt, die man viel leichter für hohe Ströme auslegen kann als das beim Ladekontroller im Auto sinnvoll machbar wäre.

Moderne E-Autos können so oft in weniger als einer halben Stunde aufgeladen werden, dadurch sind längere Fahrten kein Problem. Die Ladestopps fallen oft kaum ins Gewicht, da man ansonsten ja auch oft Pausen einlegt.

 

einphasig, dreiphasig: diese Bezeichnungen beziehen sich immer auf Wechselstrom (AC)

Wenn man im Haushalt z.B. eine Staubsauger an eine Schukodose ansteckt dann verwendet man einphasigen Wechselstrom. Der Stecker besteht aus 3 Kabeln (L, N und PE), das Gerät arbeitet also mit 230V

Einfamilienhäuser und halbwegs morderne Wohnung sind in Mitteleuropa normalerweise dreiphasig angebunden, das bedeutet es kommen vom E-Werk also 3 Wechselstromleitungen herein, deren Amplitude jeweils etwas versetzt ist. Man hat also 5 Kabeln, 3 Leiter (L1, L2, L3), einen Neutralleiter (N) und einen Schutzleiter (PE). Der große Vorteil daran ist, dass man auf diese Weise aus 3 zeitlich versetzten 230V Spannungen durch Summierung der Vektoren 400V Spannung bekommt ("Kraftstrom", "Drehstrom"). Dadurch kann man größere Maschinen wesentlich effizienter betreiben. (z.B. eine Wärmepumpe oder eine Hobelmaschine), und zwar nicht nur weil man höhere Spannung zur Verfügung hat, sondern weil größere Elektromotoren mit dreiphasiger Anbindung effizienter sind und leichter anlaufen.

Manche Fahrzeuge (z.B. Renault Zoe) können mit dreiphasigem Wechselstrom geladen werden, dazu ist jedenfalls ein Typ2 Stecker notwendig, mit Typ1 ist dreiphasiges Laden grundsätzlich nicht möglich.

Der Vorteil dreiphasigen Ladens besteht darin, dass an leicht verfügbaren Typ2 Ladesäulen dreimal schneller geladen werden kann. Der Nachteil ist jedoch, dass die Ladeelektronik deutlich teurer ist, und es eine gewisse Anfälligkeit für Probleme gibt, da es dabei leicht zu unerwünschten elektrischen Störungen kommen kann wenn ein E-Auto dreiphasig laden kann. In dem Fall sind dann deutlich höhere Anforderungen an die Wallbox und die Hausinstallation gestellt damit das ordentlich funktioniert und bei einer Störung keine Gefahr für Menschen besteht. Bei dreiphasiger Lademöglichkeit muß ein anderer Typ von Fehlstromschutzschalter eingesetzt werden, der deutlich teurer ist. (Typ B, allstromsensitiv, bzw. andere speziell für diesen Anwendungsfall spezifizierte Schutzschalter)

Nachdem Gleichstrom Schnellladestation zunehmend günstiger werden und eine steigende Marktdurchdringung haben, ist zu erwarten, dass die Bedeutung des dreiphasigen Ladens weiterhin zurückgehen wird. Bei etlichen Herstellern gibt es keine Option für dreiphasiges Laden, bei manchen Herstellern ist es für relativ hohe Aufpreise verfügbar.

 

 

3) Fragen zur wirtschaftlichen Rentabilität

 

  • Kann ich Geld sparen wenn ich mir ein Elektroauto kaufe ?

Abgesehen von den ökologischen Aspekten ist es derzeit (Stand 03/2018) so, dass sich ein E-Auto in Österreich längerfristig dann rechnet, wenn Sie eine höhere Kilometerleistung haben (z.B. durch tägliches Pendeln in die Arbeit)

Derzeit sind die Kosten bei Anschaffung trotz in manchen Bundesländern sehr attraktiver Förderungen empfindlich höher als vergleichbare tradionelle Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, die auf längere Zeit gerechneten Gesamtkosten werden aber (je nach gefahrenen Kilometern mehr oder weniger) deutlich geringer ausfallen.

In der derzeitigen Situation haben E-Fahrzeuge diverse wirtschaftliche Vorteile die sich über die Zeit rechnen:

  • keine NoVA (Normverbrauchsabgabe)
  • keine motorbezogene Versicherungssteuer! (Einsparung für Mittelklassefahrzeug mit 120PS etwa EU 500,- pro Jahr)
  • Stromkosten für gleiche Strecken um etwa 50% bis 70% günstiger als Benzin oder Diesel (Mittelklassefahrzeug bei 20.000 km/Jahr etwa EU 600,- bis 700,- Einsparung)
  • deutlich geringere Wartungs- und Servicekosten (kein Motoröl, praktisch kein Bremsverschleiss, kein Schalt- oder Automatikgetriebe, keine Kupplung, kein Auspuff, kein Turbo, kein Katalysator, keine Lichtmaschine, ungleich einfacherer Motoraufbau, sehr wenig bewegliche Teile. Es ist zu erwarten, dass der Vorteil der geringeren Wartungsanfälligkeit mit zunehmendem Autoalter größer wird, in deutlichem Gegensatz zu Verbrennungsmotoren wo mit zunehmendem Alter der Wartungsbedarf steigt. (typische Einsparung etwa 300,- bis 500,- pro Jahr)
  • Steuervorteile für Selbständige und Unternehmen (unabhängig vom Fahrzeugtyp sind alle rein elektrisch betriebenen Fahrzeuge vorsteuerabzugsfähig)
  • sehr attraktive Steuervorteile für Firmen und Dienstnehmer wenn die Firma ihrem Mitarbeiter ein E-Fahrzeug als Dienstfahrzeug zur Verfügung stellt. Der Dienstnehmer kann das Fahrzeug unbegrenzt privat nutzen, es wird kein Sachbezug angesetzt, der Dienstnehmer muss für diese Privatnutzung also keine Steuer bezahlen! Das ist ein ausgesprochen attraktiver Steuervorteil, der mehrere Tausend Euro pro Jahr beträgt!!

 

 

4) Sonstige Fragen

 

  • Ich habe ein altes Auto, helfe ich der Umwelt wenn ich mir stattdessen ein E-Auto kaufe ?

Das kommt sehr auf die individuelle Situation an, rein aus ökologischer Sicht wäre es bei geringer km-Leistung sinnvoller, mit dem alten Fahrzeug noch möglichst lange zu fahren, da die Produktion eines Neufahrzeuges immer eine erhebliche Umweltbelastung darstellt, die in vielen Fällen viel schwerer wiegt, als die Umweltschäden durch den Treibstoffverbrauch. Aus wirtschaftlichen Gründen wird es vermutlich in solchen Fällen auch nicht sinnvoll sein, das alte Fahrzeug wird in der Regel nur noch kostengünstig haftpflichtversichert sein, wenn sich die Servicekosten in erträglichen Grenzeln halten wäre es also auch daher sinnvoll den Kauf möglichst lange hinauszuzögern.

Bei hoher km-Leistung wird es sowohl ökologisch als auch wirtschaftlich gesehen in vielen Fällen Sinn machen auf ein E-Fahrzeug umzusteigen. Ein Neukauf eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor sollte nur noch dann in Betracht gezogen werden, wenn das eigene Fahrprofil derzeit noch nicht sinnvoll mit einem E-Fahrzeug abgedeckt werden kann, etwa bei wirklich sehr häufigen Fahrten über der Reichweite des Fahrzeuges (gelegentliche längere Fahrten lassen sich mit modernen E-Fahrzeugen problemlos bewältigen, man kann ganz normal damit auf Urlaub fahren, muss aber je nach Land ev. vorher eine Ladeplanung durchführen, was bei zunehmend ausgebauter Infrastruktur immer weniger Thema ist), oder wenn es für den benötigten Fahrzeugtyp noch keine ernsthafte Alternative gibt, etwa wenn ein Fahrzeug mit Allradantrieb und Geländetauglichkeit erforderlich ist oder schwerere Anhänger über längere Strecken zu ziehen sind. (In dem Fall wäre ein Plugin-Hybrid eine gute Alternative)

 

  • Warum gibt man nicht einfach Solarzellen auf das Dach von E-Autos, dann bräuchte man doch nicht laden - oder?

Das funktioniert so leider nicht ganz wie man sich das wünschen würde. Es gibt zwar tatsächlich E-Auto Hersteller die Photovoltaik-Elemente am Dach oder sonstigen Teilen der Karosserie anbieten, Sinn macht das aber eher nicht, und zwar aus folgenden Gründen:

  • hohe Kosten, sehr(!) viel höher, als wenn man normale Standardmodule aufs Dach oder Carport schrauben würde
  • Anfälligkeit auf Beschädigung
  • schlechter Ertrag, Photovoltaik-Module funktionieren nur wenn es keine Abschattungen gibt, ein Autodach, dass naturgemäß oft wechselnden Lichtverhältnissen ausgesetzt ist, ist ein denkbar schlechter Platz dafür
  • selbst bei optimalen Bedingungen wenig praktischer Gewinn (Reichweitenerhöhung in der Praxis bestenfalls im niederen einstelligen Prozentbereich)

Fazit: Klingt gut, bringt aber nicht viel, sparen Sie Ihr Geld und kaufen Sie sich stattdessen eine (wenn auch nur kleine) normale Photovoltaikanlage, da haben Sie und die Umwelt zu den gleichen Kosten ungleich mehr davon!

 

  • Ich baue oder renoviere gerade ein Haus, was soll ich einplanen ?

Aus heutiger Sicht wäre unbedingt sinnvoll:

  • Verlegung einer ausreichend dimensionierten Stromversorgung mit dreiphasiger Anbindung zur zukünftigen Ladestation (Kabel optimalerweise 5 x 10mm, bei kurzen Distanzen ev. auch 6mm oder 4mm). Bedenken Sie, dass ein E-Auto über die Lebenszeit lange und oft ladet, bei zu dünnem Kabelquerschnitt sind die Leitungsverluste viel teurer, als die Mehrkosten eines vernünftigen Kabels! Die Leitung sollte trotz der oft nur einphasigen AC Ladetauglichkeit der Fahrzeuge nach Möglichkeit dreiphasig sein, weil der Mehraufwand relativ gering ist, sich z.B. dann problemlos eine zweite und dritte Wallbox installieren läßt, oder die in vermutlich wenigen Jahren billig verfügbaren DC Lader mit der vorhandenen Leitung anschließen lassen. Wenn es baulich schlecht geht, reicht aber für die meisten Leute auch eine einphasige 16A Leitung aus, meist steht das Fahrzeug eh über Nacht. (Bitte aber keine Schukodose sondern dann entweder eine Wallbox oder einen CEE blau Stecker, Schuko ist nicht für Dauerbetrieb mit hohen Strömen geeignet!)
  • Planen Sie eine Photovoltaikanlage mit ein! Wenn das wirtschaftlich ein Problem ist, lassen Sie wenigstens die Dachhaken gleich einbauen! Verwenden Sie dazu hochwertiges Montagematerial (z.B. Schletter, Würth), die PV Module haben typischerweise eine Abmessung von 100x160cm, ein vorheriger Einbau ist also völlig problemlos möglich und spart später viel Geld. Lassen Sie sich von einem PV Fachmann beraten welche Hakenabstände Sie benötigen. (Das können wir auch gerne für Sie ausrechnen) Wenn bei der Dachdeckung die Haken und die Kabeldurchführung gleich mitgebaut werden kann die Anlage zu einem späteren Zeitpunkt extrem schnell und mit sehr geringen Montagekosten gebaut werden!
  • Planen Sie einen ausreichend dimensionierten E-Verteilerschrank und an geeigneter Stelle den Platz für den Wechselrichter ein (optimal in kühlem Raum oder Keller), sorgen Sie für eine entsprechende Verrohrung zur Dachdurchführung und zum E-Verteilerschrank.
  • Sehen Sie nach Möglichkeit eine zweite Verrohrung für ein Netzwerkkabel (Kommunikation Hausautomatisation) vor, damit läßt sich später die Ladestation sehr leicht intelligent steuern, also z.B. wenn ausreichend Solarstrom verfügbar ist, oder ein automatisches Aus- und Einschalten zu bestimmten Zeiten um z.B. ökologisch sinnvoll in der Nacht laden zu können.

 

  • Ich habe eine Wohnung mit Gemeinschaftsgarage - kann ich eine Ladestation bauen ?

Das hängt leider sehr von der Region, vom Bauträger und von der Hausverwaltung ab, in manchen Häusern ist das kein Problem, in anderen Häusern ist es kaum oder nur mit hohem bürokratischen Aufwand durchzusetzen. Hier ein paar Praxistipps:

  • Wenn Sie sehen, dass die Hausverwaltung "schwierig" ist, vermeiden Sie das Wort "Ladestation", weil das oft zur irrigen Fehlannahme führt, dass dann die Stromversorgung des Hauses gleich zusammenbricht. Sie können auch mit einem einphasigen normalen 16A Anschluss der in keinem Haus ein Problem darstellt wunderbar komfortabel ein E-Fahrzeug laden. Manchmal ist es also anzuraten, zu fragen ob Sie eine CEE Steckdose mit 16A errichten dürfen (CEE blau, "Campingstecker"). Machen Sie den Leuten klar, dass Sie keine Schnellladestation bauen wollen, sondern einfach einen ganz normalen Stromanschluss haben möchten. Optimalerweise sollte der von Ihrem eigenen Zähler im Zählerraum abzweigen, dann ersparen Sie sich einen eigenen Zähler mit meist monatlichen Gebühren und oft hoher Anschlussgebühr.
  • Wenn es keine Probleme gibt, lassen Sie optimalerweise eine ausreichend dimensionierte dreiphasige Leitung legen ("Kraftstrom" oder "Drehstrom"), Sie können dann später eine beliebige Wallbox montieren lassen.
  • Solange die Ladestation ihrem eigenen Bedarf dient und nicht kommerziell anderen zur Verfügung gestellt wird sollte normalerweise keinerlei Genehmigung erforderlich sein, klären Sie das zur Sicherheit in Ihrem Bundesland nochmal ab.
  • Regen Sie Gemeinschaftsprojekte an, optimalerweise sieht man gleich mehrere Ladeanschlüsse vor, bei Neubauten sollte man zu jedem Stellplatz eine Stromversorgung legen! Später kann mit einer intelligenten Ladesteuerung ("Balancing") das Laden für den Hausanschluss schonend gesteuert werden.
  • Bedenken Sie generell... welche Wallbox Sie hinschrauben ist im Prinzip ziemlich egal und nachher leicht änderbar, eine nicht vorhandene oder unterdimensionierte Stromversorgung und Zuleitung muß später um viel Geld gebaut oder nachgebessert werden!