Von AVAS bis Wechselstrom: Das Lexikon der E-Mobilität

Batterieelektrische Fahrzeuge haben im Gegensatz zum Hybridantrieb keinen zusätzlichen Verbrennungsmotor und werden ausschließlich elektrisch angetrieben. Sie werden über das Stromnetz aufgeladen und fahren vollständig emissionsfrei.

Beim bidirektionalen Laden kann der Strom in zwei Richtungen fließen. Das heißt, dass er nicht nur in die Autobatterie, sondern auch wieder zurück in die Ladestation fließen kann. Beim Laden wird der Wechselstrom (AC) aus dem Netz in Gleichstrom (DC) umgewandelt, da Batterien von Elektroautos nur mit Gleichstrom versorgt werden können. Umgekehrt wird der Strom beim Einspeisen zurück ins Netz wieder in Wechselstrom umgewandelt. E-Autos können somit als vorübergehende Stromspeicher genutzt werden – etwa im Falle von Netzschwankungen und Energiespitzen.

CCS steht für „Combined Charging System“ (kombiniertes Ladesystem) und ist ein internationaler Ladestandard für E-Autos. Anders als bei einem einfachen Typ-2-Steckersystem lassen sich E-Autos durch das CCS sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom laden.

Das E-Kennzeichen ist ein Sonderkennzeichen für E-Fahrzeuge und kann freiwillig bei der Zulassungsbehörde beantragt werden. Durch ein E-Kennzeichen können Fahrer von verschiedenen Vorteilen profitieren: Beispielsweise können sie speziell ausgewiesene Parkplätze an Ladesäulen kostenlos nutzen und haben die Erlaubnis, auf Busspuren zu fahren.

Momentan wird weltweit an der Entwicklung von Feststoffbatterien gearbeitet, die zukünftig die Reichweite und Sicherheit von E-Autos erhöhen sollen. Der Elektrolyt, der die Ionen transportiert, ist fest und nicht flüssig wie bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkus. Feststoffbatterien sind kompakter, temperaturbeständig, können schneller geladen werden und benötigen keinen Kühlkreislauf.

Wer sich für ein Elektrofahrzeug entscheidet, wird finanziell unterstützt. Um die nahezu emissions-freien Fahrzeuge erschwinglicher zu machen, wurde der Umweltbonus vom Staat und den Herstellern eingerichtet. Dieser wird beim Kauf von Elektro- und Hybridfahrzeugen ausgezahlt. Aufgrund der Coronakrise wurde zusätzlich die Innovationsprämie ins Leben gerufen, die den Bundesanteil bis Ende 2022 noch einmal verdoppelt: Käufer von E-Autos erhalten somit eine Prämie von bis zu 9000 Euro, für Plug-in-Hybridfahrzeuge gibt es bis zu 6750 Euro. Von 2023 bis 2025 wird es wieder den einfachen Umweltbonus geben. Zudem werden die Anforderungen für eine Förderung verschärft und die Fördersätze schrittweise gesenkt. Ende 2025 wird der Umweltbonus für reine Elektrofahrzeuge auslaufen, die Förderung für Plug-in-Hybridfahrzeuge soll bereits am 31. Dezember 2022 enden.

Ein Frunk ist ein Kofferraum unter der Fronthaube. Das Wort setzt sich aus den englischen Begriffen „front“ (Vorderseite) und „trunk“ (Kofferraum) zusammen. Da die E-Auto-Technik weniger Platz einnimmt als die von Verbrennern, befindet sich der Kofferraum oft vorn.

DC steht für „Direct Current“, also Gleichstrom. Der elektrische Strom fließt anders als beim Wechselstrom immer in die gleiche Richtung, ändert seine Stärke nicht und kann in Akkus oder Batterien gespeichert werden.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von Ladestationen: die AC- und die DC-Ladestation. Aus AC-Ladestationen fließt Wechselstrom, der anschließend im E-Auto in Gleichstrom umgewandelt werden muss, um gespeichert zu werden. DC-Ladestationen hingegen wandeln den Strom bereits direkt in der Ladestation in Gleichstrom um, wodurch der Strom unmittelbar in die Batterie fließen kann. Der Umwandlungsprozess ist in der Ladestation viel schneller als im Fahrzeug. Dementsprechend kann das E-Auto schneller aufgeladen werden. Zwischen einer Leistung von 22 Kilowatt (kW) und 150 kW spricht man vom „Schnellladen“, bis zu einer Leistung von 350 kW von „High Power Charging“. Bei Letzterem können einige DC-Ladestationen die Fahrzeuge in etwa 15 Minuten vollständig aufladen. Weitere spannende Fakten zur E-Mobilität und den verschiedenen Ladesäulentypen finden Sie in unserem Ratgeber.

E-Fahrzeuge könnten zukünftig über Induktionsmodule im Asphalt kabellos beim Fahren oder Parken aufgeladen werden. Dazu bedarf es einer Spule in der Straße und einer im Boden des E-Autos. Durch die Asphaltspule fließt Wechselstrom, wodurch ein Magnetfeld entsteht. Kommt ein Auto mit einer eingebauten Spule in die Nähe dieses Feldes, kann Strom fließen und der Akku des Fahrzeugs drahtlos aufgeladen werden. Während diese Technik bei Smartphones oder elektrischen Zahnbürsten bereits etabliert ist, befindet sie sich für E-Autos noch in der Testphase.

E-Autos laden – je nachdem, wie gefüllt die Batterie ist – unterschiedlich schnell auf. Jedes Fahrzeug hat seine individuelle Ladekurve. Für viele Modelle gilt: Je leerer der Akku ist, desto mehr kann von der eigentlichen Ladeleistung genutzt werden und desto schneller lädt die Batterie.

Für das gleichzeitige Laden mehrerer E-Autos reicht oftmals die vorhandene Leistung nicht aus. Doch auch ohne Erweiterung des Netzanschlusses kann dieses Problem behoben werden – durch das Lastmanagement. Das System sorgt dafür, dass der vorhandene Netzanschluss optimal ausgelastet wird. Dabei wird zwischen statischen und dynamischen Systemen unterschieden. Beim statischen Lastmanagement wird eine maximale Ladeleistung festgelegt und auf die Ladepunkte aufgeteilt. Dynamische Systeme steuern den Strombezug in Echtzeit und passen die Ladeleistung dem aktuellen Stromverbrauch im Gebäude an: Je weniger Strom im Gebäude verbraucht wird, desto mehr Ladestrom steht den E-Fahrzeugen zur Verfügung.

Wenn Nickel-Kadmium-Akkus nur zum Teil entladen und dann wieder aufgeladen werden, sinkt ihre Kapazität. Das nennt man Memory-Effekt. In den meisten E-Autos sind jedoch die technologisch weiterentwickelten Lithium-Ionen-Akkus verbaut, die dieses Problem nicht aufweisen.

In „Mild Hybrid Electric Vehicles“ (MHEV, auf Deutsch „Mild-Hybrid“) ist ein Elektromotor zum Sparen von Kraftstoff eingebaut. Im Gegensatz zu Voll-Hybriden kann das Fahrzeug nicht allein durch den Elektromotor betrieben werden. Beim Beschleunigen unterstützt der Elektromotor den Verbrennungsmotor, beim Abbremsen wird durch die Rekuperation die Batterie wieder aufgeladen. Genau wie bei Voll-Hybriden ist das Aufladen an einer Ladesäule nicht möglich.

Einige E-Autos lassen sich mit nur einem Pedal bedienen. Durch die Rekuperation bremst das Fahrzeug merklich ab, wenn der Fahrer den Fuß vom Gaspedal nimmt – und zwar so weit, dass das Fahrzeug ohne die Benutzung des Bremspedals zum Stillstand kommen kann.

In einem „Plug-In Hybrid Electric Vehicle“ (PHEV) sind ein Elektro- und ein Verbrennungsmotor verbaut. Die Batterie ist wesentlich größer als bei Voll- und Mild-Hybriden und kann über eine Ladesäule aufgeladen werden. Plug-in-Hybride zählen als elektrische Fahrzeuge und können mit einem E-Kennzeichen fahren.

Der Begriff stammt aus dem Lateinischen und steht für „Rückgewinnung“. E-Autos und Hybride können beim Fahren Strom erzeugen und somit ihren Akku wieder aufladen. Dabei wird beim Bremsen die Bewegungsenergie so umgewandelt, dass sie wieder in den Akku zurückfließen kann. Etwa 20 Prozent des Sprit- oder Stromverbrauchs lassen sich dadurch einsparen.

Die THG-Quote wurde vom Gesetzgeber zur Einsparung von Treibhausgas und zur Förderung der Verkehrswende eingeführt. Besitzer von umweltschonenden E-Autos können für das Einsparen von Treibhausgas (THG) bis zu 300 Euro erhalten. Auch enercity bietet E-Autobesitzern an, ihr Elektroauto zu registrieren und sich die Prämie zu sichern.

Ladestecker vom Typ 2 sind der gängige Standard an AC-Ladestationen in Deutschland. Sie versorgen E-Autos mit Wechselstrom.

Bei Voll-Hybriden, sogenannten „Hybrid Electric Vehicles“ (HEV), wird eine Hochleistungsbatterie mit einem Verbrennungsmotor kombiniert. Es ist möglich, sowohl rein elektrisch als auch rein durch das Verbrennen von Benzin oder Diesel zu fahren. Besonders in Städten und für Kurzstrecken eignen sich Voll-Hybride besonders gut, da sie rein elektrisch kurze Distanzen zurücklegen können und somit Treibstoff sparen. Für längere Strecken reicht die Batterie jedoch nicht, an dieser Stelle springt der Verbrennungsmotor ein und lädt den Akku durch Bremsenergie wieder auf (Rekuperation). Das Aufladen an einer Ladesäule ist bei Voll-Hybriden nicht möglich.

AC steht für „Alternating Current“, also Wechselstrom. Dieser wechselt seine Polung in periodischen Abständen. Dies ist der Strom, der aus unseren Steckdosen und den AC-Ladestationen kommt.