So funktionieren Elektroautos

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Die Preise für Erdöl steigen immer weiter und daher musste eine Alternative zu dem herkömmlichen Auto gefunden werden. Moderne Elektroautos, wie wir sie heute kennen, sind das Resultat jahrelanger Forschung. Sie sind dafür bekannt sehr effizient zu sein und weitaus weniger Energie zu benötigen, was auch zum Umweltschutz beiträgt. Mit der kontinuierlichen Forschung wird an noch effizienteren Methoden gefeilt, die uns in Zukunft zur Verfügung stehen.

Statistisch gesehen hat jeder schon mal ein Auto gefahren oder besessen. Diese Autos benötigten Treibstoff wie Benzin oder Diesel. Solche Motoren verbrauchen beim Einschalten und im Betrieb sehr viel Energie, was aber im letzten Jahrhundert kein Problem war.

Mittlerweile gibt es weltweit sehr viele verschiedene Autotypen. Darunter befinden sich auch Elektroautos, die von noch effizienteren Energiequellen angetrieben werden und nicht durch Benzin oder Diesel.  Manche davon haben einen Hybridmotor, während andere vollkommen elektrisch betrieben sind. Elektroautos sind dabei viel sauberer und vorteilhafter für die Umwelt, was sie so beliebt macht. Deshalb macht es durchaus Sinn, dass du etwas mehr über Elektroautos erfährst.

 


Fortbewegung durch Batterien

 

elektroauto-blockdiagramm

 

Elektroautos bekommen Ihre Energie von wiederaufladbaren Batterien, die innerhalb des Autos installiert sind. Diese Batterien betreiben nicht nur den Motor, sondern auch alle anderen elektrischen Komponenten wie beispielsweise Scheibenwischer und Lichter. Was das Aussehen von Elektroautos angeht, unterscheidet es sich kaum von einem herkömmlichen Auto. Man erkennt ein Elektroauto von außen nur daran, dass das Abgassystem fehlt. Was das Innenleben angeht, gibt es schon deutlichere Unterschiede. Es gibt beispielsweise keinen Gastank, weil kein Benzin für die Fortbewegung oder das Betreiben des Motors benötigt wird.

Weil Elektroautos mit Batterien betrieben werden, werden diese unter dem Auto selbst oder im Kofferraum untergebracht. Es handelt sich dabei um einfache Autobatterien, die zu einem Paket kombiniert werden und somit das ganze Auto betreiben. Ein Regler sorgt dafür, dass eine konstante Menge an Strom weitergeleitet wird und die Batterien sich nicht ungleichmäßig entleeren, was zu einem Defekt führen könnte.

Ein interessanter Aspekt an Elektroautos ist die Praktikabilität. Abgesehen vom Motor, unterscheidet sich ein Elektroauto kaum von einem Herkömmlichen. Alle Komponenten, die im klassischen Auto verfügbar sind, gibt es auch im Elektroauto. Dazu gehören Airbags, das Radio, eine Klimaanlage. Es gibt daher keinen Unterschied. Der größte Unterschied ist der Motor. Es gibt drei Arten von Elektromotoren, die genutzt werden:

 

  • Bürstenloser Gleichsstrommotor (hohe Endgeschwindigkeit)
  • Wechselstrommotor (schnelle Beschleunigung)
  • Permanentmagnetmotor

 

Die drei Hauptkomponenten eines Elektroautos sind: Elektromotor, Regler und Batterien. Wenn das Auto eingeschaltet wird, lässt die Batterie Strom frei, der erst zum Regler und anschließend zum Motor weitergeleitet wird. Bevor der Strom den Motor erreicht, wandelt der Regler 300 Volt Gleichstrom in 240 Volt Wechselstrom um, der für den Motor geeignet ist. Im Motor selbst wird die elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt, was für die Fahrt nötig ist. Der Regler fungiert als Medium zwischen Motor und Batterien und sorgt dafür, dass genügend Energie am Motor ankommt. Zwischen Gaspedal und Regler sind einige Potentiometer angebracht, welche den Regler darüber informieren, wie viel Energie freigegeben werden soll. Wird das Gaspedal nicht betätigt, fließt auch keine Energie, bzw. kein Strom. Wird das Gaspedal betätigt, wird die entsprechende Menge an Strom freigesetzt.

 

 


Batteriearten

 

Elektroautos können mit diesen Batterien betrieben werden:

Lithium-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Batterien sorgen für gute Leistung und eine hohe Reichweite, was sie teurer macht. Sie sind leichter und leiten Bleisäure sowie Nickel-Metallhydrid. Mit der selben Art Batterie werden auch Smartphones oder Digitalkameras betrieben.

Bleisäure-Batterie

Diese Art von Batterien ist die Populärste und Günstigste. Ein großer Vorteil ist, dass sie zu 97 Prozent recycelbar sind.

Nickel-Metallhydrid-Batterien

Sie kosten weitaus mehr als Bleisäure-Batterien, bieten aber insgesamt deutlich mehr Leistung.

Hast du gewusst?

Der Schwung der Vorwärtsbewegung beim Elektroauto kann auch in Energie umgewandelt und genutzt werden. Dies geht durch das Bremsen während der Fahrt. Dieses Phänomen wird umgangssprachlich auch regeneratives Bremsen genannt. Somit lassen sich 15 Prozent Energie sparen und für die Fahrt wieder benutzen. Wie effizient diese Methode auch sein mag; es reicht nicht, um die Autobatterien wieder vollständig aufzuladen. Die Reichweite wird dadurch auch nicht erhöht.

 


Das Aufladen von Elektroautos

 

Das Aufladen des Autos funktioniert genauso wie das Aufladen eines beliebigen elektrischen Geräts. Ein Ladekabel wird genutzt um das Auto mit 230 Volt Strom aufzuladen. Das geht zu Hause oder an öffentlichen Ladestationen, von denen es immer mehr gibt.  Die Elektrizität fließt zum Ladegerät, wo sie in ein Format gewandelt wird, das einfach von der Batterie aufgenommen werden kann. Dort wird der Strom gespeichert, bis er benötigt wird. Abhängig von der Größe und der Reichweite, muss die Batterie in festen Intervallen geladen werden. Am besten mit Ökostrom, weil dieser viele ökologische Vorteile hat.

 


Die Unterschiede zwischen Elektromotor und Verbrennungsmotor

 

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  1. Energiespeicher: Elektromotoren nutzen den Strom in den Batterien, während Verbrennungsmotoren die Energie nutzen, die beim Verbrennen des Treibstoffs entsteht.
  2. Umwelteinfluss: Elektromotoren nutzen Ökostrom aus erneuerbaren Quellen oder aus Kohle- und Atomkraftwerken. Alles hängt davon ab, welchen Strom du selbst beziehst. Verbrennungsmotoren produzieren Kohlendioxid, welches für die Umwelt sehr schlecht ist.
  3. Treibstoff: Verbrennungsmotoren brauchen einen Treibstoff wie Benzin oder Diesel. Elektromotren beziehen ihre Kraft durch wiederaufladare Batterien.
  4. Kosten: Forschungen haben ergeben, dass Elektroautos ungefähr 2 Cent pro Kilometer kosten während bei herkömmlichen Autos Kosten von 12 Cent pro Kilometer entstehen.
  5. Aufladen oder Tanken: Ein Auto mit Verbrennungsmotor ist relativ schnell vollgetankt. Meist innerhalb von 5 Minuten. Ein Elektroauto hingegen braucht sechs bis sieben Stunden, bis es voll aufgeladen ist. Die Dauer hängt von der Art der Batterie ab.
  6. Geschwindigkeit: Elektroautos erreichen eine ungefähre Höchstgeschwindigkeit von 160 km/h. Verbrennungsmotoren schaffen Geschwindigkeiten von fast 500 km/h.

Die obigen Angaben variieren natürlich und sind stark von Batterie und Gewicht des Elektroautos abhängig.

 


Wie du siehst, hapert es an der Geschwindigkeit und an der Wartung, die immer noch kompliziert ist und einen Spezialisten benötigt. So langsam gibt es aber Fortschritte und immer mehr Werkstätten bieten Reparaturen an. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis das Elektroauto das herkömmliche Auto ablöst und von der breiten Masse akzeptiert wird. Dies wird ein wichtiger Schritt sein, um Kohlendioxid und andere Schadstoffe zu reduzieren, die unsere Umwelt belasten und die Atmosphäre zerstören.

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Toni Pavicic
Toni leitet das Portal Energieinitiative.org, setzt sich persönlich für regenerative Energien, den Umweltschutz und die Umwelt ein. Mit dem Portal Energieinitiative.org verfolgt er das Ziel, die Besucher zu informieren und das Umweltbewusstsein derselben zu stärken, um einen Dominoeffekt zu erzeugen.
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