Haben Sie sich je gefragt, wie Elektrofahrzeuge funktionieren? Hier erfahren Sie es. Zwei der entscheidenden Vorgänge sind die Bereitstellung der Antriebsenergie über die Batterie und das bedarfsabhängige Aufladen der Batterie. Das ist jedoch noch nicht alles.

Wir erklären Ihnen alles, was Sie über Elektrofahrzeug-Technologie wissen müssen. Elektroautos haben 90 % weniger bewegliche Teile als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Außerdem reicht ihre Geschichte weiter zurück als Sie vielleicht denken. Denn Elektrofahrzeuge sind schon lange keine Science-Fiction mehr. Trotzdem gehört ihnen die Zukunft.

Vereinfacht ausgedrückt bezieht der Motor von Elektrofahrzeugen Strom aus der Batterie und speist mitunter auch Strom zurück in die Batterie. Der Motor bringt den Strom an die richtige Stelle und erzeugt ein nutzbares Drehmoment – die Kraft, die das Fahrzeug antreibt.

Das Drehmoment wird in Newtonmeter gemessen. Das höchste Drehmoment erreicht ein Elektromotor in der Regel bei 2.500 bis 4.000 U/min (Umdrehungen pro Minute). Das ist eine beachtliche Leistung, wenn man ihn mit einem durchschnittlichen Wäschetrockner vergleicht, der es auf etwa 50 U/min bringt.

Etwas komplizierter wird es, wenn wir über den „elektrischen Antriebsstrang“ von Fahrzeugen sprechen. Hierbei handelt es sich sozusagen um den Motorraum eines Elektrofahrzeugs, der den Motor, die Antriebswellen und das Getriebe umfasst. Die Antriebswellen übertragen die Kraft vom Motor auf die Räder, während das Getriebe bei der Steuerung des Motors hilft.

Bremsen gehören zu den bekanntesten und wichtigsten Fahrzeugkomponenten. Weniger bekannt ist jedoch die Bremsrekuperation, die bei Elektrofahrzeugen integraler Bestandteil der Technologie ist.

• Der Begriff setzt sich zusammen aus Bremsen, dem Vorgang des Verzögerns oder Anhaltens von Fahrzeugen, und „Rekuperation“, was Rückgewinnung bedeutet.

• Kurz gesagt wird bei der Bremsrekuperation die kinetische Energie, die normalerweise beim Bremsen eines Autos verloren geht, in elektrischen Strom umgewandelt. Das macht die Fahrzeuge effizienter.

Je nach Bedarf des Fahrzeugs kann dieser Strom gespeichert und sofort genutzt werden.

Möchten Sie mehr über die Bremsrekuperation erfahren? Hier finden Sie weitere Informationen.

Batteriebetriebene Fahrzeuge galten lange als Science-Fiction. Dabei gibt es bereits seit Jahrzehnten Elektrofahrzeuge für Kinder.

Tatsächlich reicht die Nutzung dieser Art elektrischer Energie zurück bis ins Jahr 1832. Dem heutigen Stand ähnlicher wurde die Technologie in den 1970er Jahren. Moderne Elektroautos sind ein wenig anders, wobei der Aufbau der Batterien recht simpel ist.

Moderne Elektroautos werden von einem Lithium-Ionen-Akku angetrieben, der den Strom für den Antriebsmotor bzw. die Antriebsmotoren (bei einem Allradantrieb) liefert. Die Batterie kann durch Bremsrekuperation nachgeladen oder im Stand mithilfe entsprechender Geräte geladen werden.

In unserem praktischen Ratgeber erfahren Sie alles über Fahrzeugbatterien.

Das Aufladen von Elektrofahrzeugen ist eigentlich ganz einfach. Doch auch hierzu gibt es einiges Wissenswertes.

• Seit 2022 hat die Anzahl der Ladestationen in Deutschland stark zugenommen. Von ca. 30.000 auf etwas mehr als 50.000 öffentliche Ladestationen.

• Einige davon können kostenlos genutzt werden, andere dagegen erfordern eine Registrierung, ein Abonnement oder eine Zahlung.

Jedoch geht es nicht ausschließlich um Ladestationen. Im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor können Sie Ihr Elektrofahrzeug auch zu Hause „auftanken“.

Sie benötigen hierfür lediglich eine Steckdose oder idealerweise eine eigene Ladestation, die an das Stromnetz angeschlossen ist. In Deutschland subventionieren aktuell einige Bundesländer die Anschaffungskosten von Ladestationen. Außerdem macht eine Ladestation das Laden effizienter und bequemer.

Sie können das Fahrzeug einfach an die Stromquelle anschließen und sich dann anderen Dingen widmen. Sie müssen nicht vor Ort warten, bis der Vorgang abgeschlossen ist.

Die jeweilige Ladezeit hängt von der Kapazität der Batterie ab. Jedoch müssen Elektrofahrzeuge nicht voll aufgeladen werden, damit diese fahren.

Sind Sie nur in Ihrer Gegend unterwegs, ist es zudem unwahrscheinlich, dass Sie an einem Tag die gesamte Kapazität benötigen. Daher muss das Fahrzeug nicht jeden Tag komplett aufgeladen werden.

Die Funktionsweise von Elektrofahrzeugen lässt sich ganz einfach in fünf Schritten darstellen:

1. Ein Lithium-Ionen-Akku liefert Strom, der zum Motor geleitet wird.

2. Sobald die Batterie den Motor mit Strom versorgt, wandelt er diesen in „Drehmoment“ um.

3. Das Drehmoment des Motors treibt über die Antriebswellen die Räder an, wodurch das Fahrzeug beschleunigt wird.

4. Gleichzeitig bewegt der Motor das Getriebe, wodurch der Motor geregelt wird. Es sorgt dafür, dass dieser nicht überdreht und zu schnell zu viel Drehmoment erzeugt.

5. Beim Bremsen kehrt sich die Drehrichtung des Motors um, wodurch Strom zurück an die Batterie fließt.

Elektroautos können während der Fahrt teilweise nachgeladen werden, aber nicht beim Beschleunigen. Jedoch können Elektroautos durch Bremsrekuperation potenziell verlorene kinetische Energie in Strom für die Batterie umwandeln. Dadurch wird das Fahrzeug nicht „aufgeladen“ wie an einem Ladegerät, jedoch verlängert sich dadurch bei korrekter Nutzung die Reichweite.

Die Lebenserwartung von Elektrofahrzeugen ist unterschiedlich, genau wie bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor. Die meisten Hersteller empfehlen, Fahrzeuge für etwa 160.000 km oder etwa zehn Jahre zu fahren. Viele Fahrer berichten jedoch, dass die Fahrzeuge länger halten. Der Verschleiß der Batterie hat keine Folgen für das übrige Elektrofahrzeug, allerdings kann sich die Ladekapazität reduzieren, was wiederum die Reichweite verringert.

Sie können die Batterie eines Fahrzeugs nur mit der maximalen Laderate laden, die das Fahrzeug aufnehmen kann. Wenn die maximale Laderate Ihres Fahrzeugs beispielsweise 7 kW beträgt, können Sie es nicht schneller laden, indem Sie eine 22-kW-Ladestation verwenden. Außerdem ist die für den Ladevorgang benötigte Zeit auch durch die maximale Laderate der von Ihnen genutzten Ladestation begrenzt. Beispiel: Auch wenn Ihr Fahrzeug mit 11 kW geladen werden kann, wird es an einer 7-kW-Ladestation nur mit 7 kW geladen.