E-Mobilität, Elektroautos und Formen der Elektrifizierung

Schwerpunktmäßig geht es in dieser Folge um E-Mobilität, Elektroautos und Formen der Elektrifizierung.

Zu Beginn werde ich kurz erläutern was man unter Elektromobilität versteht, um dann auf Elektroautos ein wenig mehr einzugehen. Nach einem Blick auf die Geschichte und Entwicklung des E-Autos betrachten wir gemeinsam verschiedene Formen der Elektrifizierung.

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Transcript

  1. Intro:

    Elektro-Auto-News. Der Podcast rund um das Thema Elektromobilität. Mit aktuellen Entwicklungen, Diskussionen, Interviews und vielem mehr.

  2. Sebastian:

    Hey, ich bin Sebastian und freue mich, dass du bei Folge 1 unseres Podcasts vorbeihörst. Nachdem ich dir bereits in Folge 0 kurz umrissen habe, was dich künftig hier in unserem Podcast erwartet, steigen wir in dieser Folge direkt ins Thema ein. Schwerpunktmäßig geht es in dieser Folge um E-Mobilität, Elektroautos und Form der Elektrifizierung. Daher werde ich dir auch kurz zu Beginn erläutern, was man unter E-Mobilität versteht, um dann auf Elektroautos ein wenig mehr einzugehen. Nach einem Blick auf die Geschichte, auch nur ganz kurz, aber ich denke, das ist interessant, der Einschub, und die damit verbundene Entwicklung des E-Autos betrachten wir gemeinsam verschiedene Formen der Elektrifizierung. Denn eins ist ganz klar, E-Auto ist nicht gleich E-Auto, auch wenn man das so denkt. Dann steigen wir also mal ein und ich versuche mal Elektromobilität kurz zu erklären oder zumindest kurz zu umreißen, dass man es versteht. Elektromobilität, auch E-Mobilität genannt, bezeichnet das Nutzen von Elektrofahrzeugen. Und bei den Fahrzeugen ist es eben so, dass sie einen Energiespeicher mit sich führen. der verwendet wird, um den E-Antrieb mit der notwendigen Energie zu versorgen. Hierbei ist allerdings zu beachten, dass der Elektroantrieb an sich im Grad der Elektrifizierung variieren kann. Beschäftigt man sich also zum allerersten Mal mit dem Thema E-Autos, tauchen viele Begriffe auf, die einen wahrscheinlich mehr verwirren, als dass diese zu einem besseren Verständnis beitragen. Aber aus dem Grund will ich eben auch erreichen, dass du nach Folge 1 des Podcasts zumindest ein gewisses Grundverständnis dafür hast, und dass du nicht mehr ganz so verwirrt bist wie vorher und ich denke, das wird uns doch gelingen zusammen. Bevor wir jetzt allerdings in das Thema einsteigen, will ich auch nochmal kurz darauf eingehen, wie ich mit E-Autos zum ersten Mal im Alltag in Berührung kam. Und zwar ist es so richtig passiert in der zweiten Hälfte von 2016 eigentlich, als das Thema Elektroautos, Elektromobilität in den Medien immer präsenter wurde und so auch der erste spürbare Durchbruch zu erleben war. Es war auch damals schon so, dass man den einen oder anderen Tesla oder auch BMW i3 auf der Straße hat fahren sehen. Allerdings war es eben eher die Ausnahme als die Regel. Mittlerweile hat sich dies auch geändert. Es gibt weit mehr elektrifizierte Modelle, Elektroautos im Straßenverkehr. Man muss nicht mehr ganz so genau hinschauen, um sie zu erspähen, sondern... Sie tauchen einfach häufiger auf, was ja auch schön zu sehen ist. Was allerdings noch nicht ganz ersichtlich ist, für den Betrachter, der sich eben noch nicht so tief mit der Materie beschäftigt hat, dass sich diese Elektroautos auch hinsichtlich des Grads der Elektrifizierung unterscheiden, so wie ich es ja auch im vorhergehenden Absatz schon mal erwähnt hatte. Doch dazu gehen wir auch gleich nochmal im Detail ein. Es war dann eben so, dass mich Elektroautos ziemlich schnell in ihren Bann gezogen haben, weswegen ich auch das Portal elektroauto-news.net übernommen habe und seitdem eben über das Thema dort berichte. Solltest du nun aber die Vermutung haben, dass E-Autos eine reine moderne Erfindung sind, dann irrst du. Das ist nämlich nicht so. Elektroautos sind nämlich keineswegs eine Antwort auf die menschlich verursachten Klimawandel oder Resultate neuer Technologien oder Vordenker von heute. Vielmehr wurde bereits ab dem Jahr 1821 schon fleißig an den ersten Modellen gebastelt und das mit Erfolg. Michael Faraday, ein englischer Naturforscher, präsentierte damals die Wirkungsweise des Elektromagnetismus und mit kontinuierlicher Rotation, also quasi den Grundfunktionen jedes Elektroautos. Der Kerngedanke war damit ins Leben gerufen und beeindruckende Bilder zeugen von den ersten Modellen im 19. Jahrhundert, welche darauf basierend von mehreren Innovatoren hergestellt wurden. Und somit kann man die erste Blütezeit des Elektroautos keinesfalls in 2016, 2017 einordnen, sondern in den Zeitraum zwischen 1896 und 1912, Und etwa in den USA bereits so um die 34.000 E-Autos zugelassen waren. Die Anzahl der benzinbetriebenen Kraftfahrzeuge lag insgesamt betrachtet damals nur bei 22%. Dann kam es aber eben so, dass Öl billiger war oder billiger wurde. Und das sorgte eben dafür, dass so ab 1910 der Rückgang der Elektrofahrzeuge begann. und der Beginn der Ära der Vergaserkraftstoffe auch stattfand. Und bis zu Beginn der Ölkrise in den 1990er Jahren war die Motivation eben für die Weiterverfolgung des Grundgedankens des elektrischen Antriebs eben gebremst, kam dann aber wieder auf, so langsam zumindest. Weil das eigentliche Elektroauto-Comeback, wenn man das so bezeichnen will, wurde von General Motors, Nissan, Peugeot, Citroen und Honda aktiv angenommen, also unter anderem von diesen Firmen. Und seit dem Jahr 2003 spricht man von einer neuen Stufe bei der Entwicklung und der Verbreitung von Elektroautos. Und heutzutage ist es eigentlich so, dass man kaum noch einen namhaften Autobauer sieht, der nicht mitmischt auf dem Gebiet, zumindest in irgendeiner Form der Elektrifizierung. Jetzt hatte ich ja eingangs schon noch zwischendurch mal erwähnt, dass sich Elektroautos untereinander unterscheiden. Dass es zwar diesen Überbegriff Elektroauto an sich gibt, aber der Grad der Elektrifizierung variieren kann. Und da gibt es eigentlich fünf Arten des Elektroautos, die so ganz bekannt sind und die auch immer wieder in den Medien genannt werden. Und da sprechen wir dann eben von dem normalen Elektroauto, sprich das wird komplett elektrisch betrieben. Wir haben das Elektroauto mit Range Extender, das Hybridauto, ein Plug-in-Hybrid und das Brennstoffzellenfahrzeug. Und eine detailliertere Unterscheidung dieser einzelnen Fahrzeugtypen oder Varianten ist auch noch möglich. Wird auch sicherlich ein Thema einer der nächsten Folgen sein. Aber in dieser Folge möchten wir einfach mal auf diese fünf bereits erwähnten Varianten eingehen, die ein bisschen genauer betrachten, um einfach aufzuklären, was man darunter versteht. Den Anfang machte eben das Elektroauto, Battery Electric Vehicle. Das bezeichnet den Typ Fahrzeug, der umgangssprachlich als Elektroauto bei uns auch bekannt ist. Diese können an der heimischen Steckdose oder am öffentlichen Stromnetz sowie an speziellen E-Tankstellen geladen werden. Die Energie bezieht das Fahrzeug eben allein aus seiner Batterie, die genutzt wird, um den Elektromotor anzutreiben. Des Weiteren machen sich Elektroautos die Bremsenergie via Rekuperation zunutze, um diese wieder in die Batterie einzuspeisen. Quasi die Bremsenergie, die gewonnen wird im alltäglichen Straßenverkehr, wird wieder genutzt, um in die Batterie zurückzufließen, um dann wieder genutzt zu werden, um den E-Motor voranzubringen. Aber auch dazu werden wir in einer der späteren Folgen nochmal drauf eingehen. Im Gegensatz zu Autos mit Verbrennungsmotor benötigen reine E-Autos kein Getriebe und haben keinen Gangwahlhebel für verschiedene Vorwärtsgänge. Des Weiteren ist es eben so, dass das reine elektrische E-Auto, von dem wir jetzt hier gerade sprechen, lokal betrachtet vollkommen emissionsfrei unterwegs ist. Des Weiteren ist der Wirkungsgrad des Elektromotors weit höher als der von Verbrennungsmotoren. Elektroautos sind auch leise und schon beim Anfahren steht das volle Drehmoment zur Verfügung. Natürlich gibt es auch Nachteile und so spricht eben das gegen das reine Elektroauto die bisher geringe Reichweite, die eben dadurch bedingt ist, dass die Lithium-Ionen-Akkus noch sehr teuer und schwergewichtig sind. Ebenfalls ist der eher überschaubare Ausbau der Ladeinfrastruktur ein begrenzender Faktor. Jedoch sind es zwei Punkte, an denen eigentlich stetig gearbeitet wird und denen es auch schon gute Fortschritte gab und denen es auch zukünftig weitere Fortschritte gibt, weil jeder Automobilhersteller eben daran interessiert ist, dass diese Schwachstellen ausgemerzt werden, damit die eigenen E-Autos interessanter am Markt werden. Die zweite Variante des E-Autos, die wir erwähnt hatten, ist eben das Elektroauto mit Range Extender. Und von so einem sogenannten Range Extended Electric Vehicle sprechen wir, wenn ein herkömmliches E-Auto zusätzlich zu den reinen Elektro-Komponenten noch einen kleinen Verbrennungsmotor verbaut hat. Und der ist eben auch der ausschlaggebende Faktor für die verlängerte Reichweite. Dieser Zusatzmotor treibt jedoch nicht das Fahrzeug selbst an, sondern einen Generator, der seinerseits die Batterie des Elektroautos aufflädt. Dadurch wird eben erreicht, dass die rein elektrische Reichweite sozusagen erweitert wird und hat eben auch den Vorteil, dass der Verbrennungsmotor im effizientesten Wirkungsgrad läuft, da eben kein direkter Eingriff in den Antrieb notwendig ist, sondern eben diesen Generator angetrieben wird. Als Nachteil kann man die Tatsache ansehen, dass der Automotor und Benzintank, die notwendig sind, um eben diesen Generator mit Energie zu versorgen, das Fahrzeuggewicht zusätzlich erhöhen. Des Weiteren kommt eben durch den Range Extender auch ein Aufpreis. auf den eigentlichen Fahrzeugpreis mit drauf, den man eben auch nochmal bei der Anschaffung mit berücksichtigen muss. Und zudem, wenn man so von der Betrachtung der CO2-Emissionen sieht, ist das E-Auto mit Range Extender dann auch nicht mehr lokal emissionsfrei unterwegs. Dann kommen wir zum Hybridauto oder auch Hybrid Electric Vehicle, wie das Hybridauto eben auf Englisch bezeichnet wird. Das Auto oder das Hybridauto zeichnet sich eben hauptsächlich durch einen konventionellen Verbrennungsmotor aus. der in Verbindung mit einem zusätzlichen Elektromotor daherkommt und angetrieben wird. Es ist hierbei allerdings so, dass der zusätzliche Elektromotor den Verbrennungsmotor in bestimmten Belastungssituationen, Anfahren, Beschleunigen usw. unterstützt und so ermöglicht, einen verstärkten Betrieb des Verbrennungsmotors im optimalen Leistungsbereich zu erreichen. Besonders von Vorteil ist es im Stadtverkehr sowie im Stop-and-Go-Modus im Stau. Denn hier trägt die Kombination aus Elektro- und Verbrennermotor dazu bei, den Kraftstoffverbrauch zu senken. Rein elektrisch können Mikro- und Mildhybridfahrzeuge nicht fahren. Der Vollhybrid kann das zumindest auf einer kurzen Strecke erreichen. Die drei Arten des Hybridautos unterscheiden sich durch die Stärke der einzelnen Komponenten. Allerdings ist es eben auch beim Hybridauto so, dass es eben lokal nicht emissionsfrei unterwegs ist, da es ja einen Verbrennermotor als sozusagen Hauptmotor verbaut hat. Kommen wir zum Plug-in-Hybrid. Das ist jetzt so die vierte Variante des Elektroautos. Die sogenannten Plug-in-Hybrid-Elektro-Vehicle gelten als Erweiterung der Hybridtechnik. Denn hier wird der Kraftstoffverbrauch weiter gesenkt, indem die Akkus nicht mehr ausschließlich durch den Verbrennungsmotor, sondern zusätzlich auch am Stromnetz aufgeladen werden können. Es ist eben so, dass das Konzept des Plug-in-Hybrid gesteigerten Wert auf eine Vergrößerung der Akkukapazität legt, um auch längere Strecken emissionsfrei zurücklegen zu können. Wie wir uns erinnern, ist es beim Vollhybrid nur teilweise möglich, also für kurze Strecken, die elektrisch zurückzulegen. Der Mikro- und der Mildhybrid können sie überhaupt nicht. Es ist eben so, dass der Plug-in-Hybrid in der Regel so mit einer alltäglichen Reichweite von 50 bis 80 Kilometer daherkommt. Und das ist eben auch genügend Reichweite, um auch Kurzstrecken und Fahrten des alltäglichen Bedarfs zurückzulegen. Neben reinen Elektroautos sind Plug-in-Hybride zumindest kurz- bis mittelfristig eine Alternative zum klassischen Verbrennungsmotor. da eigentlich über 80% aller im Alltag gefahrenen Strecke innerhalb der Batteriereichweite liegen. Im Gegensatz zum reinen Hybridfahrzeug sind die Plug-in-Hybride der Klasse der E-Autos definitiv zugeordnet und profitieren daher auch von der Kfz-Steuerbefreiung. Somit kommen wir jetzt auch zur fünften Frage. Variante des Elektroautos sind die sogenannten Brennstoffzellenfahrzeuge. Diese gelten als Sonderklasse bei den E-Autos und werden im Englischen als Fuel Cell Electric Vehicle bezeichnet. Namensgebend ist die Brennstoffzelle eben bei diesem Typ Auto. Hier wandelt die namensgebende Brennstoffzelle eben Brennstoff in elektrische Energie um. Mit dem aus dieser Reaktion gewonnenen Strom kann ein E-Motor angetrieben werden. Die Energie entsteht in der Brennstoffzelle durch eine Reaktion von Sauerstoff mit Wasserstoff. Alternativ können aber auch organische Verbindungen, zum Beispiel Methan und Methanol, auf diese Weise umgewandelt werden. Brennstoffzellenfahrzeuge an sich sind absolut klimaneutral und emissionsfrei. Als Abfallprodukt dieser chemischen Reaktion, die ich zuvor erwähnt habe, entsteht lediglich Wasser. Allerdings sind die Möglichkeiten, Wasserstoff zu tanken, noch stärker begrenzt, als ein reines E-Auto aufzuladen, weil die Ladeinfrastruktur dafür einfach noch viel schlechter ausgebaut ist. Auch der teure Preis von Brennstoffzellen selbst nimmt das Interesse an den Brennstoffzellenfahrzeugen weiter ein. Wie du nun erfahren hast, kommt es eben auf verschiedene Faktoren bei E-Autos an. Je nachdem, wie diese aufgebaut sind, werden sie einer anderen Klasse zugeordnet. Mit dem Wissen aus Folge 1 unseres Podcasts solltest du nun allerdings bestens gerüstet sein, wenn es eben darum geht, eine Einordnung in die verschiedenen Varianten der Elektrifizierung vorzunehmen. Da kann ich noch einen kurzen Ausblick auf die Folge 2 geben. In der widmen wir uns dem reinen E-Auto und gehen da insbesondere eben auf die Vor- und Nachteile von reinen Elektroautos ein. Was das eben im Alltag bedeutet für den Fahrer, für Verkehrsteilnehmer, für andere Fahrer. und betrachten dann auch hauptsächlich, warum gerade die Nachteile oft sehr eindimensional gesehen werden. Vor allem, wenn man es aus Verbrennersicht sieht oder als Verbrenner-Verfechter sozusagen, gilt es da doch auch ein bisschen mehr hinter die Kulisse zu schauen und zu schauen, was ein E-Auto tatsächlich kann und ob die Nachteile auch wirklich so stark sind. wie sie denn immer in den Medien präsentiert werden. Aber das schauen wir uns gemeinsam in Folge 2 unseres Podcasts an. Bevor die Folge nun allerdings zu Ende ist, hätte ich noch eine Bitte an dich. Und zwar sollte dir die Folge 1 gefallen haben, dann freue ich mich sehr darüber, wenn du eine Bewertung bei iTunes, Spotify und Co. oder eben dort, wo du unseren Podcast hörst, hinterlässt. Das hilft uns nämlich, dass der Podcast ein bisschen bekannter wird, dass wir noch mehr Leute hoffentlich für E-Mobilität begeistern können und dass ich dann hoffentlich noch mehr Fragen von dir und auch von den anderen Hörern bekomme. die ich in zukünftigen Ausgaben des Podcasts beantworten kann, um eben beim Thema E-Mobilität Elektroautos weiter aufzuklären. Ich würde mich darüber freuen, wenn du deine Bewertung hinterlässt. Im Voraus auf jeden Fall vielen Dank. Und nun bis zum nächsten Mal. Ciao.