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Elektroauto

Definition: ein Auto mit elektrischem Antrieb

Englisch: electric car, battery-electric vehicle

Kategorien: elektrische Energie, Fahrzeuge

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 11.04.2012; letzte Änderung: 29.01.2019

Elektroauto
Abbildung 1: Ein Elektroauto beim Aufladen der Batterien (Siemens-Pressebild).

Ein Elektroauto ist ein Auto, welches alleine mit einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben wird. Die für die Elektromobilität benötigte elektrische Energie stammt in der Regel aus einem Akkumulator (einer wiederaufladbaren Batterie). Ein Sonderfall wäre ein Fahrzeug mit Stromversorgung über eine Brennstoffzelle, dann oft als Brennstoffzellenfahrzeug bezeichnet (siehe unten). Möglich ist auch die teilweise Stromversorgung über einen Verbrennungsmotor mit Generator; in diesem Fall spricht man von einem (seriellen) Hybridantrieb. Auch Parallel-Hybride haben einen Elektromotor, jedoch erfolgt der Antrieb hier teilweise über einen Verbrennungsmotor, und man spricht dann meist nicht mehr von einem Elektrofahrzeug.

Elektromotoren können als Radnabenmotoren sehr platzsparend eingebaut werden. Jedoch ist natürlich auch eine konventionelle Positionierung in einem Motorraum möglich. Schwieriger ist es, Platz für die große und schwere Fahrzeugbatterie zu finden – oft unter den Sitzen und dem Gepäckraum, auch um einen tiefen Schwerpunkt und damit eine gute Straßenlage zu erreichen.

Das bisher etablierte Konzept von Autos basiert auf einem Verbrennungsmotor – meist einem Ottomotor betrieben mit Benzin oder manchmal mit Erdgas, Flüssiggas oder Bioethanol, oder einem Dieselmotor. Dieses Konzept funktioniert in vieler Hinsicht recht gut, verursacht aber gerade wegen seiner sehr erfolgreichen Verbreitung zu diversen Problemen. Das Problem der vielfältigen Luftschadstoffemissionen (Stickoxide, unverbrannte Kohlenwasserstoffe, Kohlenmonoxid, Ruß) wurde zwar vor allem für Ottomotoren mit Abgaskatalysator weitgehend gelöst (weniger gut für Dieselmotoren), jedoch verbleibt das Problem der klimaschädlichen Kohlendioxid-Emissionen. Dies lässt sich bei Verwendung fossiler Energieträger nicht lösen, und selbst bei Verwendung nominell CO2-neutraler Biokraftstoffe nur zu einem kleinen Teil (wegen begrenzter Verfügbarkeit von Biokraftstoffen und Umweltbelastungen bei ihrer Herstellung). Außerdem gibt es eine zunehmende Verknappung insbesondere von Erdöl, dem üblichen Ausgangsstoff für Benzin.

Das Elektroauto wird vielfach als eine Antwort auf all diese Probleme gesehen, also als das Auto der Zukunft. Eine genauere Analyse zeigt jedoch, dass eine umfassende Problemlösung auf diesem Wege noch einige Zeit kosten wird; die Hoffnung, die bisherige Verwendung von Autos könne einfach durch den Übergang zu einem elektrischen Antriebssystem beibehalten werden (ohne wesentliche Abstriche bei Komfort, Kosten, Reichweite etc.), ist trügerisch.

Vor- und Nachteile von Elektroantrieben

Gegenüber Verbrennungsmotoren haben Elektromotoren beim Antrieb von Fahrzeugen große Vorteile:

  • Sie haben einen viel höheren Wirkungsgrad – was allerdings durch die Verluste bei der Stromerzeugung zum guten Teil wieder kompensiert werden kann (siehe unten). Der Wirkungsgrad sinkt bei Teillastbetrieb kaum ab; im Betrieb mit kleinen Antriebsleistungen (etwa im Stadtverkehr) ergeben sich die höchsten Effizienzvorteile gegenüber Verbrennungsmotoren.
  • Die Bremsenergierückgewinnung (Rekuperation) ist problemlos mit Wirkungsgraden von deutlich über 50 % möglich.
  • Elektromotoren haben keine Kurzstrecken- und Kaltstartproblematik (da sie keine erhöhte Betriebstemperatur brauchen) und lassen sich jederzeit problemlos ein- und ausschalten sowie in der Leistung regeln.
  • Sie sind bei gleicher Leistung wesentlich leichter, kostengünstiger und wartungsärmer. Die Kosten- und Gewichtsvorteile werden allerdings durch die nötige Batterie in der Regel ins Gegenteil verkehrt.
  • Geeignete Elektromotoren können in einem weiten Drehzahlbereich betrieben werden, benötigen also in der Regel kein Schaltgetriebe.
  • Sie arbeiten meist sehr leise und emittieren keine Luftschadstoffe, die allerdings aber bei der Stromerzeugung in den Kraftwerken entstehen können. Insofern ist der Betrieb u. U. nur lokal abgasfrei, was aber auch schon vorteilhaft sein kann, da Abgase in der Innenstadt besonders schädlich wirken.

Von daher erscheinen Elektromotoren als ideal für solche Antriebe. Der große Nachteil ist aber, dass elektrische Energie benötigt wird, die sich sehr viel schwerer mitführen lässt als chemische Energie z. B. in einem Benzintank. Die nötige Fahrzeugbatterie bringt dann zumindest nach heutigem Stand erhebliche Nachteile für das elektrische Antriebssystem mit sich:

  • Die Batterie ist (für eine ausreichende Reichweite) sehr schwer, da sie eine viel geringere Energiedichte aufweist als z. B. ein Benzintank. Dies erfordert erhebliche Kompromisse, insbesondere das Akzeptieren einer recht begrenzten Reichweite.
  • Die Batterie erhöht die Anschaffungskosten sehr stark. Allerdings werden zur Zeit noch deutliche Kostensenkungen erzielt; womöglich wird dieses Kostenproblem in 10 Jahren einigermaßen gelöst sein.
  • Eine Batterie hat eine begrenzte Lebensdauer. Falls sie vor Ablauf der Lebensdauer des Autos ersetzt werden muss, erhöht dies die durchschnittlichen Betriebskosten massiv.

Ein wichtiger Vorteil der elektrischen Versorgung ist jedoch, dass die Energieträgerbasis wesentlich verbreitert wird. Insbesondere können diverse Quellen für erneuerbare Energie genutzt werden.

Energieeffizienz von Elektrofahrzeugen

Ein direkter Vergleich der Volllast-Wirkungsgrade von Elektromotoren (mehr als 90 %) und Verbrennungsmotoren (meist 25 % bis 40 %) ist aus mehreren Gründen nicht sachgerecht:

  • Der wichtigste Grund ist, dass unterschiedliche Arten von Endenergie benötigt werden. Wenn die elektrische Energie für den Elektromotor wie vielerorts in einem Kraftwerk mit einer Wärmekraftmaschine erzeugt wird (etwa in einem Kohle-, Gas- oder Kernkraftwerk), geht dort ein Großteil der eingesetzten Primärenergie verloren, während die Energieverluste bei der Gewinnung von Benzin oder Dieselkraftstoff aus Erdöl vergleichsweise gering sind. Deswegen ist es unsinnig, die verbrauchte elektrische Energie direkt in eine Menge von Benzin mit dem entsprechenden Heizwert umzurechnen. Ein sinnvoller Vergleich muss auf Ebene der Primärenergie erfolgen: beispielsweise Kohle oder Erdgas beim Elektroauto bzw. Erdöl. Die auf die Primärenergie bezogenen Gesamtwirkungsgrade wären dann beim Elektroauto ca. 30 % bis 50 % (inkl. Verluste beim Stromtransport), verglichen mit ca. 20 % bis 40 % bei Verbrennungsmotoren bei hoher Last – wobei aber Verbrennungsmotoren bei sehr geringer Last (z. B. im Stadtverkehr) sehr an Effizienz verlieren.
  • Der Unterschied der Wirkungsgrade wird noch ein Stück geringer, wenn die Verluste der Energiespeicherung im Fahrzeug-Akkumulator und Ladegerät berücksichtigt werden. Typischerweise sind dies insgesamt rund 10 bis 15 % – mit der Selbstentladung in längeren Standzeiten noch etwas mehr. Dies verringert den Wirkungsgrad im besten Fall auf 50 % · (1 − 10 %) = 45 %. Wenn die Batterie eines Typs ist, der ständig elektrisch warmgehalten werden muss (z. B. ZEBRA-Batterie, die aber wenig gebräuchlich ist), kommt hierfür noch ein erheblicher Standby-Verbrauch hinzu. Die Verluste durch Getriebe u. ä. sind dagegen meist deutlich tiefer als bei Autos mit Verbrennungsmotor.
  • Bei induktivem (kabellosem) Laden (statt mit einem Stecker) ist mit zusätzlichen Energieverlusten von z. B. 15 bis 20 % zu rechnen.
  • Eine weitere wichtige Korrektur vergrößert den Unterschied wieder. Fahrzeugmotoren arbeiten die meiste Zeit im Teillastbetrieb, insbesondere beim Einsatz im Stadtverkehr. Hier fällt der Wirkungsgrad eines Verbrennungsmotors stark ab, während ein Elektromotor kaum an Effizienz verliert. Der Energieverbrauch eines Elektroautos ist also bei niedrigen Geschwindigkeiten sehr günstig, bei hohen Geschwindigkeiten dagegen wegen des Luftwiderstands viel weniger vorteilhaft.
  • Besonders im Stadtverkehr ist die Möglichkeit der Rekuperation, also der Rückgewinnung von Energie beim Bremsen, sehr günstig. Elektromotoren können meist einfach auch als Generator betrieben werden, so dass für die Rekuperation kein separater Generator benötigt wird. Die Batterie kann die Bremsleistung gut aufnehmen, außer bei sehr starkem Bremsen.

Insgesamt ist also die Antriebseffizienz bezogen auf die Primärenergie beim Elektroauto im Stadtverkehr wesentlich besser als bei Autos mit Verbrennungsmotor, während dieser Effizienzvorteil bei starker Auslastung (schnelle Autobahnfahrt) nicht mehr allzu groß ist oder sogar verschwindet.

Der Verbrauch an elektrischer Energie für 100 km Fahrstrecke liegt nach Herstellerangaben typischerweise bei rund 15 kWh für Kleinwagen und 20 kWh oder mehr für mittlere und größere Wagen – in beiden Fällen für nicht zu hohe Geschwindigkeiten. Leider werden in der Praxis häufig wesentlich höhere Verbrauchswerte gemessen, insbesondere im Winter, wenn das Fahrzeug elektrisch beheizt werden muss, oder bei schnellen Autobahnfahrten v. a. in Ländern ohne Tempolimit.

Wenn z. B. 20 kWh in einem Kraftwerk mit 40 % Wirkungsgrad erzeugt werden und Leitungsverluste vernachlässigt werden, so braucht dies 50 kWh Primärenergie – in etwa dem Energieinhalt von 5 Litern Dieselkraftstoff entsprechend. Dies ist ähnlich viel wie der Dieselverbrauch eines typischen neuen Mittelklassewagens; zwar kommt dort noch der Energieverbrauch der Dieselherstellung dazu, aber andererseits berücksichtigen wir ja auch nicht den Energieaufwand für die Bereitstellung der Kraftwerkskapazitäten und deren Brennstoffe. Besser sieht es aus, wenn Strom aus einem modernen Gaskraftwerk (GUD-Kraftwerk) verwendet wird. Das Elektroauto mit Strom aus Gas ist tatsächlich deutlich effizienter als ein Erdgas-betriebenes Auto mit Ottomotor (Erdgasfahrzeug). Mit Heizbetrieb im Winter relativiert sich dies allerdings auch wieder, und auch die Lithium-Akkus verlieren bei Kälte viel an Effizienz.

Natürlich kann ein Elektroauto auch mit erneuerbarer Energie betrieben werden, beispielsweise mit Wasserkraft, Windenergie oder über Photovoltaik mit Sonnenenergie. Dann erscheinen die oben genannten Kraftwerkswirkungsgrade zwar auf den ersten Blick irrelevant. Jedoch könnte man den erneuerbar erzeugten Strom sonst auch nutzen, um konventionelle Kraftwerke zu verdrängen. Die Kraftwerkswirkungsgrade sind also weiterhin relevant, etwa wenn die folgenden zwei Klimaschutz-Strategien miteinander verglichen werden:

  • Bau von Kraftwerken für erneuerbare Energie, um diese für Elektroautos statt Benzinautos zu verwenden
  • Bau von Kraftwerken für erneuerbare Energie, um konventionelle Kraftwerke zu verdrängen (und weiterhin mit Benzinautos fahren)

In der Tat stellt sich heraus, dass die beiden Strategien einen ähnlichen starken Klimaschutzeffekt haben (für eine gegebene Kapazität von Kraftwerken). Folglich ist das für das Klima entscheidende, wie viel Ökostrom erzeugt wird, aber nicht ob dieser dann für Elektrofahrzeuge eingesetzt wird.

Abgesehen von Energieeffizienz und Umweltbelastung spielen natürlich auch die Betriebskosten eine Rolle. Wenn beispielsweise ein Elektro-Kleinwagen 15 kWh pro 100 km benötigt, die zu einem Haushaltstarif von 30 ct/kWh bezogen werden, führt dies zu Energiekosten von 4,50 € pro 100 km. Wenn ein ähnlicher benzinbetriebener Wagen 4 Liter auf 100 km verbraucht, die für je 1,60 € einkauft werden, liegen die Kosten bei 6,40 € pro 100 km – deutlich höher als beim Elektrofahrzeug. Wenn die elektrische Energie mit einer eigenen Photovoltaikanlage für 12 ct/kWh hergestellt wird, sinken die Energiekosten für das Elektroauto weiter auf 1,80 € pro 100 km. (Wir setzen hierbei voraus, dass das Auto meist zu Hause geladen wird, und zwar immer nur wenn die Solaranlage Strom liefert.) Allerdings bedeutet selbst dann ein Kostenvorteil von z. B. 4,60 €/kWh bei einer jährlichen Fahrleistung von 10 000 km nur eine finanzielle Einsparung von 460 €, sodass im Laufe der Lebensdauer nur Mehrkosten in Höhe von einigen tausend Euro amortisiert werden.

Bewertung des Energieverbrauchs von Elektroautos

Der Energieverbrauch eines Elektroautos wird in der Regel in Kilowattstunden pro 100 Kilometer (kWh / 100 km) angegeben. Dies basiert auf der Menge elektrischer Energie, die zum Laden des Autos benötigt wird.

Während solche Angaben vollkommen sinnvoll sind, werden sie häufig völlig falsch interpretiert. Weil die meisten Autofahrer nur ein gewisses Gefühl für Verbrauchsangaben herkömmlicher Fahrzeuge in Litern pro 100 Kilometer haben, nicht jedoch für Kilowattstunden, wird die elektrische Energie häufig in die äquivalente Menge von Benzin umgerechnet, und zwar auf der Basis dessen Heizwerts. Ignoriert wird dabei, dass es sich um völlig unterschiedliche Formen von Primärenergie handelt. Die elektrische Energie, die dem Auto zugeführt wird, ist nämlich erheblich höherwertiger als chemische Energie in einem Kraftstoff und muss anders als diese meist unter Inkaufnahme hoher Energieverluste im Kraftwerk gewonnen werden. Würde die elektrische Energie beispielsweise rein hypothetisch in einem Kraftwerk aus Benzin oder Dieselkraftstoff gewonnen, würde mindestens die doppelte Menge von Kraftstoff dafür benötigt, weil der Wirkungsgrad der Umwandlung höchstens in der Gegend von 50 % läge.

Ein sinnvoller Vergleich zwischen elektrischer und chemischer Energie ist also schwer möglich, müsste aber zumindest die genannten Umwandlungsverluste berücksichtigen. Ein ganz anderer Ansatz wäre der Vergleich der entstehenden klimaschädlichen CO2-Emissionen, die freilich sehr stark von der Art der Stromerzeugung abhängen.

Als Beispiel betrachte man ein kleines Elektroauto mit einem Verbrauch von 15 kWh / 100 km. Naiv in Benzin umgerechnet (siehe oben) entspräche das nur ca. 1,67 Liter Benzin pro 100 km. Würde man wie oben diskutiert einen Kraftwerks-Wirkungsgrad mit 50 % eher hoch ansetzen, käme man schon auf ein Äquivalent von 3,34 l / 100 km in Form von Benzin. Wenn man dagegen die CO2-Emissionen nach dem deutschen Strommix von 2013 (559 g/kWh) berechnet, entsprechen 15 kWh einer CO2-Belastung von 84 g/km – ein Wert, der für benzingetriebene Kleinwagen mit einem Verbrauch von ca. 4 l / 100 km in etwa erreichbar ist, mit Hybridantrieb sogar in der Mittelklasse. Wenn man zusätzlich noch die CO2-Emissionen bei der Kraftstoffherstellung berücksichtigt (z. B. 10 bis 20 %), liegt das Elektroauto typischerweise etwas besser, jedoch nicht dramatisch besser – trotz der eher optimistischen Annahme für den Kraftwerks-Wirkungsgrad. (Dass der Praxisverbrauch häufig deutlich höher liegt als von den Herstellern angegeben, trifft für Benzin- und Elektroautos in ähnlichem Maße zu, muss also beim Vergleich nicht berücksichtigt werden.)

Natürlich ließe sich die CO2-Belastung des Elektroautos auf annähernd Null reduzieren durch Verwendung von Ökostrom – wobei dieser aber für diesen Zweck zusätzlich erzeugt werden müsste. Wenn nur ein Teil der ohnehin geschehenden Ökostromerzeugung für das Auto gekauft wird, dafür aber anderswo zusätzlich Strom aus Kohle- und Gaskraftwerken gewonnen wird, ist es irreführend, den Betrieb des Elektroautos als klimaneutral zu bezeichnen. (Mehr zur Ökobilanz ist weiter unten zu lesen.)

Bedarf an Kraftwerken und Stromnetzen; Lastmanagement

Wenn Elektroautos einmal in großem Umfang genutzt werden, werden hierfür gewisse zusätzliche Kraftwerkskapazitäten benötigt. Allerdings wird dieser Effekt allenfalls langfristig spürbar werden, da ein schneller Ausbau der Elektroauto-Flotte kaum zu erwarten ist. Selbst mit z. B. 10 Millionen Elektroautos in Deutschland würde der derzeitige Stromverbrauch nur ca. 3 % erhöht. Mit anderen Worten ist der Kraftwerkspark hier nicht der limitierende Faktor.

Wenn zukünftig die Batterien einer großen Anzahl von Elektroautos unkoordiniert geladen würden, könnte dies zu erheblichen zusätzlichen Belastungen der Stromnetze zumindest auf der Niederspannungsebene bewirken. Die Anschlussleistung eines typischen Ladegeräts beträgt nämlich etliche Kilowatt (über einen Drehstrom-Anschluss), oder bei Schnellladung sogar noch deutlich mehr – vergleichbar mit der gesamten Anschlussleistung eines Haushalts (ohne Elektroheizung). Dieser Effekt ließe sich durch ein geeignetes Lastmanagement (etwa im Rahmen eines intelligenten Stromnetzes) jedoch stark reduzieren, da der genaue Zeitpunkt der Ladung für die Benutzer oft keine Rolle spielt. Die Batterien der Elektroautos könnten hierdurch sogar eine stabilisierende Rolle für die Stromnetze spielen: Beispielsweise würde bevorzugt geladen, wenn die Stromnachfrage gering ist oder ein hohes Angebot an Windstrom besteht. Denkbar (wenn auch vorerst nicht wahrscheinlich) ist sogar die Rückspeisung in das Stromnetz über einen Wechselrichter im Falle besonderer Engpässe.

Der jahreszeitliche Verlauf des Strombedarfs für Elektroautos dürfte relativ flach sein; insbesondere würde im Winter voraussichtlich nicht mehr verbraucht werden als im Sommer. Aufgrund dieser Aspekte ließe sich der Strombedarf für eine große Elektrofahrzeugflotte ziemlich gut in das Stromversorgungssystem integrieren, und auch die Deckung dieses Bedarfs z. B. über Windenergie und Photovoltaik wäre eher einfacher als für andere Verbrauchssektoren wie z. B. Heizungen. Über entsprechende Stromtarife (z. B. für vergünstigten Strom in Zeiten geringer Nachfrage) würden auch die Benutzer hiervon profitieren.

Graue Energie

Der Bau eines Autos erfordert einen erheblichen Energieaufwand; im gebauten Auto steckt deswegen “graue Energie”. Die graue Energie im Elektro-Antriebssystem ist erheblich höher als z. B. für einen Benzinmotor, und zwar wegen der Fahrzeugbatterie, die z. B. ein mehrere hundert Kilogramm schwerer Lithium-Ionen-Akkumulator ist [4]. Die Produktion einer solchen Batterie dürfte so viel (meist nicht erneuerbare) Energie verbrauchen wie einige hundert komplette Ladezyklen (allerdings wohl deutlich weniger, wenn ein gutes Recycling betrieben wird). Es ist also auch deswegen (und nicht nur wegen der Kosten) wichtig, dass die Batterie zumindest eine lange Lebensdauer erreicht – möglichst etliche tausend Ladezyklen.

Bei Betrachtung des gesamten Fahrzeugs (und nicht nur des Antriebssystems) ist der Unterschied zum Benzinauto immer noch deutlich, wenn auch nicht dramatisch. Man beachte auch, dass die graue Energie durch die Fahrzeugproduktion stark vom Modell abhängt. Große und schwere Wagen enthalten in aller Regel wesentlich mehr graue Energie als kleinere und leichte Fahrzeuge, obwohl gewisse Leichtbaumaterialien (z. B. Aluminiumlegierungen statt Stahl) den Energieaufwand erhöhen können. Sollte die Einführung von Elektroautos einen Trend zu leichteren Fahrzeugen auslösen, so würde dies die Problematik der grauen Energie deutlich entschärfen.

Ökonomisch und auch ökologisch ist es in der Regel nicht sinnvoll, ein altes Auto mit Verbrennungsmotor vorzeitig zu verschrotten, um es durch ein Elektroauto zu ersetzen. Die Energieeinsparungen im Betrieb sind nämlich nicht so dramatisch, dass man dafür große Nachteile in Bezug auf graue Energie in Kauf nehmen sollte.

Lebensdauer

Entscheidend ist die Lebensdauer der Fahrzeugbatterie, denn diese ist die teuerste Komponente, deren Herstellung auch die Umwelt am meisten belastet; andere Komponenten wie Elektromotoren und Elektronik können dagegen leicht für die gesamte Fahrzeuglebensdauer ausgelegt werden. Für moderne Lithium-Ionen-Batterien garantieren die Hersteller eine Lebensdauer von z. B. 5 Jahren und für eine Fahrstrecke von 50 000 bis 100 000 km. Da Garantiefälle für die Hersteller sehr teuer kommen, dürfte die tatsächliche Lebensdauer meist deutlich länger sein. Ob sie für die gesamte Nutzungsdauer des Fahrzeugs ausreicht, ist aber nicht sicher – insbesondere wenn das Fahrzeug entweder sehr viel benutzt wird (also bald deutlich mehr als 100 000 km erreicht), oder umgekehrt wenn das Fahrzeug wenig gefahren, aber über viele Jahre genutzt wird. Im letzteren Fall kann die Lebensdauer nämlich durch die Alterung auch im Stillstand begrenzt sein.

Es ist vor diesem Hintergrund für manche Nutzer ein sinnvoller Ansatz, die Batterie nicht mit dem Fahrzeug zu kaufen, sondern vom Hersteller zu mieten. Dann liegt das Risiko eines vorzeitigen Ausfalls der Batterie beim Hersteller, der das Problem hier überschauen und bekämpfen kann. Der Kunde erhält üblicherweise das Recht, eine neue Batterie zu erhalten, wenn die bisherige mehr als beispielsweise 20 % an Kapazität eingebüßt hat. Dieser Ansatz erleichtert auch die Finanzierung des gesamten Fahrzeugs, da ein großer Hersteller meist leichter als ein kleiner Kunde Darlehen erhalten kann.

Es ist zu beachten, dass ein Elektrofahrzeug viele Komponenten eines typischen Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor nicht enthält, die eine begrenzte Lebensdauer aufweisen und deren Ersatz im Laufe der Fahrzeugs Lebensdauer erhebliche Kosten verursachen kann.

Wartung

Das Antriebssystem eines Elektroautos benötigt weitaus weniger Wartung als ein System mit Verbrennungsmotor, dessen Aufbau viel komplexer ist und der viele Verschleißteile und regelmäßig auszutauschende Materialien wie z. B. Motoröl enthält. Die entsprechenden Einsparungen bei den Wartungskosten sind über die Fahrzeuglebensdauer gerechnet erheblich und sollten bei Kostenvergleichen angemessen berücksichtigt werden.

Luftschadstoffe und Lärm

Das Elektroauto selbst erzeugt keinerlei Luftschadstoffe außer etwas Feinstaub durch Reifen- und Bremsabrieb sowie durch Aufwirbelung. Dagegen erfolgen wesentliche Emissionen in den Kraftwerken, wenn konventionell erzeugter Strom zum Laden der Batterie verwendet wird. Durch Verwendung von Ökostrom könnten diese im Prinzip weitgehend vermieden werden, aber nur wenn zusätzliche Ökostromkapazitäten hierfür aufgebaut werden, d. h. nicht anders verwendeten Kapazitäten hierfür herangezogen werden (siehe unten im Zusammenhang mit der Energie- und Klimabilanz des Elektroautos).

Im Allgemeinen sind elektrische Antriebe recht leise (obwohl es Ausnahmen gibt). Bei typischen Elektroautos ist das Antriebssystem sogar kaum hörbar. Da hierdurch im Stadtverkehr die Gefahr von Unfällen mit Fußgängern höher wird, wird sogar bereits konkret über die künstliche Erzeugung von Geräuschen diskutiert, die Fußgänger warnen sollen.

Antriebsleistung

Die Leistung eines elektrischen Antriebs kann problemlos ausreichend hoch sein, da Elektromotoren mit z. B. 50 kW oder mehr problemlos verfügbar (und nicht zu schwer) sind und eine Fahrzeugbatterie, die genügend Reichweite ermöglicht, auch eine hohe Leistung zur Verfügung stellen kann. Allerdings führt das dauerhafte Abrufen einer hohen Leistung natürlich zu einer schnellen Erschöpfung der Batterie. Deswegen ist ein Elektrofahrzeug zwar für zügige Überholmanöver geeignet, kaum aber für dauerhaft hohe Geschwindigkeiten.

Die Reichweite eines Elektrofahrzeugs kann deutlich vermindert werden, wenn gewohnheitsmäßig immer mit voller Leistung beschleunigt wird. Der Wirkungsgrad dürfte bei etwas reduzierter Leistung nämlich in der Regel deutlich höher liegen.

Technik zum Laden; häusliche Infrastruktur und Stromtankstellen

In den meisten Fällen werden die Batterien von Elektroautos aufgeladen, indem sie mit geeigneten Ladekabeln Strom aus dem öffentlichen Stromnetz beziehen. Die Batterie kann damit nicht direkt mit der Netzspannung verbunden werden; dazwischen muss eine geeignete Art von Ladegerät eingesetzt werden, welches entweder im Fahrzeug verbaut wird oder aber an einer Ladestation. Für den Anschluss werden natürlich an beiden Seiten des Kabels geeignete Stecker benötigt; leider kommt es hierbei häufig zu Problemen durch Inkompatibilitäten, da sich noch kein Steckersystem komplett durchgesetzt hat.

Ladestecker für Elektroauto
Abbildung 2: Ein Ladestecker, mit dem ein Elektroauto an eine Ladestation angeschlossen werden kann (Siemens-Pressebild).

Der Vorteil eines Ladegeräts im Auto ist, dass es optimal auf die verwendete Batterie abgestimmt sein kann, also deren Typ, Größe sowie den momentanen Ladezustand und die Temperatur berücksichtigen kann. Die Kabelverbindung dient dann nur der Energiezufuhr, und es werden keine speziellen Ansprüche an die Stromquelle gestellt. Es gibt aber auch Systeme, bei denen ein externes Ladegerät mit dem Fahrzeug kommuniziert, um Dinge wie den Ladezustand, die maximale Ladeleistung und die Temperatur der Batterie zu erfahren. Dies ist beispielsweise bei den Systemen CCS (Combined Charging System) und CHAdeMO der Fall, welche einen Datenbus enthalten.

Wenn eine normale Haushaltssteckdose genutzt wird, hat dies einerseits den Vorteil, dass solche vielerorts ohne Zusatzaufwand verfügbar sind, bringt aber andererseits wegen der auf ca. 3,7 kW begrenzten Ladeleistung entsprechend lange Ladezeiten mit sich. Wenn ein Autoakku beispielsweise 24 kWh fasst, dauert dabei das komplette Laden rund 6,5 Stunden; bei größeren Wagen mit entsprechend größeren Batterien dauert es entsprechend länger. Viel mehr Leistung kann über einen Drehstromanschluss mit bezogen werden, beispielsweise ca. 22 kW für 400 V und 32 A. Damit lässt sich also beispielsweise eine 24-kWh-Batterie in gut einer Stunde komplett laden, vorausgesetzt dass die Batterie die gesamte Leistung aufnehmen kann.

Wenn in einem Haushalt ein Elektroauto eingeführt wird, wird häufig eine bereits bestehende Steckdose in der Garage zum Laden genutzt; oft sind die langen Ladezeiten nicht wirklich ein Problem, wenn beispielsweise die ganze Nacht dafür zur Verfügung steht. Unbedingt zu beachten ist übrigens, ob die Verkabelung im Haus für die hohe Dauerbelastung beim Laden ausreichend ist. Gerade bei älteren Elektroinstallationen, wo beispielsweise Kontakte in Anschlussdosen bereits etwas oxidiert sein können, kann bei starker Dauerbelastung unter Umständen eine Dose durchschmoren und womöglich sogar einen Brand auslösen. Im Zweifelsfall sollte die Installation von einem Elektriker überprüft werden.

Wer eine Photovoltaikanlage betreibt, kann mit dieser auch ein Elektroauto laden. Da aber bei Abwesenheit des Fahrzeugs der Strom so oder so in das Stromnetz eingespeist werden soll, werden die hierfür verwendeten Wechselrichter nicht überflüssig. In der Regel wird man keine direkte Verbindung von Solaranlage und Elektroauto schaffen, sondern beides separat behandeln – auch wenn es im Prinzip etwas energieeffizienter wäre, ein Ladegerät direkt mit Gleichstrom von der Solaranlage (ohne Wechselrichter und Gleichrichter) zu betreiben.

Übrigens gibt es bereits Systeme, die Gleichstrom anstelle von Wechselstrom oder Drehstrom verwenden – besonders im Bereich hoher Leistungen. Es gibt auch Steckersysteme, die mit beiden Stromarten arbeiten können, je nachdem an welcher Art von Ladestation sie eingesetzt werden. Interessant sind auch bidirektionale Ladesysteme, die zeitweise Energie vom Fahrzeug in das Stromnetz einspeisen können, wenn die Energie dort dringender benötigt wird.

Wer als Autohalter über keine Garage verfügt, hat oft größere Schwierigkeiten, einen geeigneten Ladeplatz zu finden. Beispielsweise sind Vermieter in Mehrfamilienhäusern nicht immer bereit, die entsprechende Infrastruktur erstellen zu lassen; man beachte hierbei, dass es nicht nur um die Bereitstellung von Steckdosen geht, sondern unter Umständen auch um Einrichtungen für die Abrechnung des Stromverbrauchs – der ja im Vergleich zum sonstigen Verbrauch durchaus nicht unerheblich ist. Die gleiche Problematik besteht natürlich bei öffentlichen Ladestationen – umso mehr, solange es dafür keinen allgemein verwendeten Standard gibt. Hier wäre die Politik gefordert, für die schnellstmögliche Einführung sinnvoller Standards zu sorgen; darauf zu warten, dass sich Autohersteller von sich aus auf Standards einigen, kann unter Umständen einige Zeit dauern.

Im Falle längerer Fahrten wäre es wünschenswert, die Batterie auch außer Haus nachladen zu können – etwa während der Arbeitszeit, während des Einkaufens oder während der Rast an einer Autobahntankstelle. Hierfür müsste ein Netz von Stromtankstellen (Ladestationen) geschaffen werden, insoweit nicht einfach ein Arbeitgeber die Nutzung einfacher Steckdosen für das Laden erlaubt. Das Anschließen und spätere Entfernen des Ladekabels sowie der Bezahlvorgang wäre wohl kaum aufwendiger als das Tanken von Benzin, jedoch dauert der Ladevorgang natürlich viel länger – selbst bei Schnellladung an leistungsfähigen Stromtankstellen. Gerade für Autobahnraststätten sind sehr hohe Ladeleistungen wünschenswert, wenn man anders als am Arbeitsplatz dort nicht viele Stunden verbringen möchte; auch für die Betreiber ist es im Prinzip attraktiv, wenn eine Ladestation nicht allzu lange von einem Kunden belegt wird. Heutige Betreiber von Elektroautos müssen auf eine solche Infrastruktur in der Regel verzichten. Nachteilig ist übrigens auch, das Schnellladungen die Batterie mehr belasten, also ihre Lebensdauer reduzieren können, und tendenziell weniger Energieeffizienz sind. An heißen Tagen kann es auch nötig sein, die Ladeleistung automatisch zu begrenzen, um eine Überhitzung der Batterie zu vermeiden. Wenn nämlich beim Laden auch nur wenige Prozent einer Ladeleistung von z. B. 150 kW in Wärme umgewandelt werden, führt dies in kurzer Zeit zu einem erheblichen Temperaturanstieg. Hier würde im Prinzip ein leistungsfähiges Kühlsystem im Fahrzeug helfen, jedoch erhöht ein solches wiederum das Gewicht und die Kosten.

Ein anderes generelles Problem von Stromtankstellen ist, dass mit ihnen ein Lastmanagement kaum möglich ist: Die Batterie soll ja in der Regel so schnell wie möglich geladen werden. Zudem ist zu befürchten, dass der Strompreis an den Stromtankstellen höher ist als zu Hause, da die Infrastruktur ja amortisiert werden muss.

Für das Laden ist nicht unbedingt die Verbindung eines Kabel notwendig: Über eine Induktionsspule am Ladegerät und eine Empfängerspule im Fahrzeug ist ein kabelloses Laden möglich. Dies kann den Komfort erhöhen. Allerdings erhöht es auch die Kosten und verursacht insbesondere Energieverluste von rund 15 bis 20 %.

Möglich wäre auch ein System mit Wechselbatterien. Hier würde an der Tankstelle nicht die Batterie im Fahrzeug geladen, sondern gegen eine geladene Batterie ausgetauscht. Die Batterie wäre dann nicht im Eigentum des Nutzers, sondern würde nur von einem Anbieter gemietet. Der große Vorteil wäre, dass der Austausch einer Batterie – vermutlich automatisiert – weitaus schneller möglich ist als das Laden. Zudem wäre ein Lastmanagement so viel eher möglich, da das Nachladen der ausgebauten Batterien auf günstige Zeiten verlegt werden könnte. Ein solches Wechselbatterien-System würde jedoch erfordern, dass viele Hersteller von Elektroautos das gleiche standardisierte Batteriesystem verwenden. Man müsste sich zumindest auf sehr wenige Batterietypen beschränken.

Sicherheit

Ein Lithium-Akku kann bei schwerer Beschädigung im Falle eines Unfalls viel Energie freisetzen und stellt damit ein Gefahrenpotenzial dar, insbesondere für im Fahrzeug eingeschlossene oder eingequetschte Personen. Es werden deswegen verbesserte Akkus entwickelt, die diesbezüglich harmloser sind. Es ist auch zu beachten, dass auch ein Benzintank gefährlich ist: Auslaufendes Benzin kann sich unter dem Fahrzeug ausbreiten und entzünden, wodurch das ganze Fahrzeug abbrennen kann. Von daher ist ein Elektrofahrzeug nicht unbedingt unsicherer als ein konventionelles. Das Grundproblem bei jedem Auto ist, dass viel Antriebsenergie mitgeführt werden muss und diese bei einem Unfall unter Umständen auf unerwünschte Weise freigesetzt wird.

Ökobilanz des Elektroautos

Teil der Ökobilanz des Elektroautos (im Vergleich mit einem konventionell angetriebenen Fahrzeug) ist eine umfassende Energie- und Klimabilanz. Hinzu kommen Aspekte wie die Freisetzung von Schadstoffen bei der Produktion. Insgesamt müssen viele Aspekte berücksichtigt werden:

  • Die Herstellung des Fahrzeugs verursacht einen deutlich, aber nicht dramatisch höheren Energieaufwand (graue Energie, siehe oben) als bei einem konventionellen Fahrzeug der gleichen Größenklasse.
  • Im Betrieb sind der Primärenergieverbrauch und die damit verbundenen Umweltbelastungen grob vergleichbar mit denen eines relativ sparsamen Dieselfahrzeugs, wenn der in Europa typische Strommix unterstellt wird – unter Umständen sogar höher. Ausgeprägte Vorteile ergeben sich nur im Stadtverkehr wegen der dort nicht einbrechenden Energieeffizienz des Antriebs.
  • Bei Verwendung von Ökostrom kann der Verbrauch an nicht erneuerbarer Energie für den Betrieb und auch die Umweltbilanz des Betriebs massiv verbessert werden – in der Realität freilich nur, wenn hierfür tatsächlich neue Ökostrom-Kapazitäten zugebaut werden. Der Artikel über Ökostrom erläutert, dass dies im Allgemeinen fraglich ist. Solange der Ausbau der Ökostrom-Erzeugungskapazitäten durch staatliche Förderung und damit durch die Energiepolitik limitiert ist, dürfte ein zusätzlicher Ausbau für Elektrofahrzeuge kaum realistisch sein.
  • Die Entsorgung des Fahrzeugs hat einen geringeren Einfluss. Ähnlich wie bei konventionell angetriebenen Fahrzeugen kann das Material-Recycling die Umweltbelastungen der Herstellung deutlich reduzieren.
  • Beim Vergleich mit anderen Arten der Mobilität (z. B. öffentlicher Verkehr) müssen auch Aufwendungen für die Infrastruktur berücksichtigt werden, insbesondere für den Straßenbau.

Insgesamt kommt man zu den folgenden Bewertungen (siehe z. B. [5]):

  • Obwohl die Umweltbelastungen beim Fahren des Elektroautos zumindest mit Ökostrom massiv geringer sein könnten als bei konventionellen Fahrzeugen, ist die gesamte Umweltbelastung (inkl. Herstellung, siehe oben) nicht unbedingt wesentlich geringer (selbst mit Ökostrom-Verwendung). Hinzu kommen die oben genannten Zweifel bezüglich des zusätzlich benötigten Ökostroms. Die Art des Antriebssystems hat also hier einen viel geringeren Einfluss als gemeinhin angenommen.
  • Da der Einfluss der Batterieherstellung auf die gesamte Umweltbelastung groß ist (und dieser in [5] eher pessimistisch bewertet wurde, z. B. ohne Recycling), sind hier allerdings zukünftig wesentliche Verbesserungen zu erwarten. Von hoher Bedeutung ist hier übrigens auch die Batterielebensdauer: Wenn sie niedrig ist, erhöht dies die Probleme in Bezug auf graue Energie, Umweltbelastungen und Betriebskosten erheblich.
  • Viel wichtiger als die Art des Antriebs ist das Fahrzeuggewicht. Wenn durchschnittlich nur ein bis zwei Personen transportiert werden, kann ein kleineres und sehr leicht gebautes Auto energetisch und ökologisch sehr viel besser sein. Bei einem Leichtbau-Elektroauto liegt nicht nur der Stromverbrauch pro Kilometer tiefer, sondern auch das Batteriegewicht und der Energieaufwand für die Herstellung werden massiv reduziert. Deswegen ist die Kostenersparnis und die Reduktion der Umweltbelastungen durch den Bau kleiner und leichter Fahrzeuge hier sogar deutlich höher als beim konventionellen Antrieb.
  • Am ehesten ist der Einsatz von Elektroautos sinnvoll, wo Fahrzeuge täglich sehr viel im Stadtverkehr unterwegs sind. Dies trifft eher für gewerblich als für private genutzte Fahrzeuge zu: insbesondere für Taxis in Großstädten sowie Lieferwagen. (In der Tat werden bisher auch die allermeisten Elektroautos gewerblich eingesetzt.) Besonders vorteilhaft ist der Einsatz für die Postaustragung, mit vielen Halts nach kurzen Distanzen. Jedoch ist auch das Car-sharing ein interessanter Bereich, weil die Fahrzeuge dort stärker verwendet werden, so dass die ökologischen Vorteile stärker ins Gewicht fallen, die höheren Anschaffungskosten dagegen weniger.

Dem Bau erheblich leichterer Fahrzeuge wird also für die Lösung der Energie- und Klimaprobleme eine entscheidende Bedeutung zukommen. In wieweit die entsprechenden Einschränkungen z. B. bei der Fahrzeuggröße auf Akzeptanz stoßen, ist freilich unklar. Immerhin besteht im Sektor Elektrofahrzeuge wegen der Batteriekosten erstmals ein starker finanzieller Anreiz zum Leichtbau.

Reichweite

Die Reichweite konventionell angetriebener Autos ist wegen der hohen Energiedichte von Benzin oder Dieselkraftstoff sehr hoch: typischerweise 500 bis 1000 km. Wegen der erheblich geringeren Energiedichte von Akkumulatoren (zumindest der bisher entwickelten) ist es beim Elektrofahrzeug sehr viel schwieriger, eine so hohe Reichweite zu erzielen. Wenn es hunderte von Kilometern sein sollen, wird der Anteil des Batteriegewichts am Gesamtgewicht sehr hoch, und die schwere Batterie verschlechtert die Energie- und Umweltbilanz erheblich.

Da in der Praxis die meisten Fahrten kürzer als 100 km sind, genügt eine Reichweite von 100 km für viele Zwecke. Allerdings dürfte die Akzeptanz der begrenzten Reichweite oft doch nicht hoch sein, da eben gelegentlich Probleme auftreten könnten, wenn weitere Strecken gefahren werden sollen. Für viele Haushalte würde deswegen ein Elektrofahrzeug noch am ehesten in Kombination mit einem konventionellen Fahrzeug in Frage kommen – wobei die hohen Anschaffungskosten aber gerade bei einem Zweitwagen problematisch sind.

Für 100 km Fahrstrecke benötigt ein Elektroauto typischerweise zwischen 15 und 25 kWh, je nach Fahrzeuggröße. (Bei schneller Autobahnfahrt oder starker Verwendung von Heizung oder Klimaanlage kann der Verbrauch auch höher liegen.) Wenn die Lithium-Ionen-Batterie eine Kapazität von 30 kWh hat (was bei 15 kWh pro 100 km eine Reichweite von 200 km ermöglichen würde) und die Herstellungskosten bei 150 €/kWh lägen (was hoffentlich in einigen Jahren erreicht wird), würde der Akku mit 4500 € zu den Herstellungskosten beitragen. Bislang ist es noch deutlich mehr. Einige tausend Euro sollten tragbar sein, da andererseits ein Elektromotor wesentlich weniger kostet als ein heutiger Verbrennungsmotor, der ungleich komplexer ist.

Man beachte, dass die in der Praxis erreichte Reichweite stark reduziert sein kann, wenn die Bedingungen ungünstig sind: insbesondere beim Winterbetrieb mit Heizung (siehe unten) oder bei recht schneller Fahrt. Auch durch die Batteriealterung nimmt die Reichweite mit der Zeit noch deutlich ab.

Die Vorstellung, die Reichweite eines Elektroautos könnte mit Photovoltaik (Solarzellen) auf dem Dach wesentlich gesteigert werden, ist nicht zutreffend. Die begrenzte Dachfläche ermöglicht nämlich auch bei vollem Sonnenschein nur eine elektrische Leistung, die recht gering ist im Vergleich zur durchschnittlich benötigten Antriebsleistung. Allerdings können Solarzellen zumindest bei längeren Standzeiten die Batterie wieder etwas nachladen.

Heizung

Wenn das Fahrzeug an kalten Wintertagen beheizt werden muss, ist dies beim Elektroauto ein Problem: Gerade wegen seiner hohen Effizienz erzeugt der Elektromotor (und auch der Rest des Antriebssystems) kaum Abwärme, während bei Verbrennungsmotoren reichlich Abwärme zum Heizen anfällt. Wenn nun eine Elektroheizung im Fahrzeug betrieben werden muss, sinken die Energieeffizienz und die Reichweite massiv. Eine deutlich günstigere Möglichkeit ist die Verwendung einer Klimaanlage, die sich für den Heizbetrieb als Wärmepumpe verwenden lässt. Eine andere Möglichkeit ist, für das Heizen einen kleinen Brenner zu verwenden, der z. B. mit Benzin, Alkohol oder Flüssiggas betrieben wird. Viele heutige Elektrofahrzeuge verfügen aber nicht darüber und sind deswegen für den Einsatz an kalten Tagen wenig geeignet, außer für sehr kurze Strecken.

Andererseits verlieren auch Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor bei niedrigen Temperaturen deutlich an Effizienz, zumindest auf kurzen Strecken, wegen der dann längeren Warmlaufphase.

Was muss besser werden?

Diverse technische Verbesserungen der Elektroautos sollten möglich sein, die seine Energie- und Umweltbilanz verbessern und/oder die Herstellungskosten senken könnten:

  • Wenn neue Batterietypen entwickelt oder die bisherigen Lithium-Batterien erheblich verbessert werden, könnten das Batterie­gewicht und die Kosten reduziert werden, ebenfalls die Umweltbelastungen. Eine Verlängerung der Lebensdauer ist ebenfalls ein wichtiges Ziel. Hieran wird mit Hochdruck gearbeitet, aber es ist noch nicht klar, wie groß diese Potenziale sind. Wesentliche Verbesserungen sind für die nächsten Jahre allerdings zu erwarten, auch wenn kein grundlegend anderer Batterietyp als der heute am besten erscheinende (eine Art Lithium-Batterie) gefunden wird.
  • Die Ladezeiten ließen sich im Prinzip mit höheren Leistungen der Ladegeräte reduzieren. Limitierend sind im Haushalt aber weniger die Batterien und Ladegeräte als die Leistungsfähigkeit der vorhandenen Stromanschlüsse. Bei Stromtankstellen dagegen könnten höhere Leistungen angeboten werden, und die Batterie würde dann die Ladezeit bestimmen.
  • Zukünftig ist auch der Ersatz der Batterie durch eine Brennstoffzelle denkbar (siehe unten), was leider aber die Energiebilanz wieder wesentlich verschlechtern würde.
  • Beim Elektromotor und der zugehörigen Elektronik sind keine massiven Verbesserungen mehr zu erwarten, da die Energieeffizienz bereits sehr hoch und das Gewicht akzeptabel ist. Auch die Kosten werden bei Massenproduktion hier kein Problem sein; sie liegen ohnehin wesentlich tiefer als die von Verbrennungsmotoren.

Massive Verbesserungen sind mittelfristig aber nur durch eine andere Strategie erreichbar: die Entwicklung kleinerer und wesentlich leichterer Fahrzeuge, auch wenn dies mit gewissen Komforteinschränkungen verbunden sein wird.

Staatliche Förderung von Elektroautos

In verschiedenen Ländern erhalten Käufer von Elektroautos einen teils sogar hohen staatlichen Zuschuss, der einen Teil der erhöhten Anschaffungskosten ausgleicht. Im Betrieb erfolgt eine Bevorzugung gegenüber konventionellen Fahrzeugen dadurch, dass keine Mineralölsteuer bezahlt werden muss. Zudem gibt es oft Vergünstigungen bei der Kraftfahrzeugsteuer. Die Hersteller können ebenfalls unterstützt werden, etwa durch staatlich finanzierte Forschungs- und Entwicklungsprogramme.

Begründet wird eine staatliche Förderung zum guten Teil damit, dass so ein Beitrag zum Klimaschutz und zur Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Energieträgern angestrebt wird. Wie oben gezeigt, kommt man diesen Zielen jedoch nur beim Einsatz von zusätzlich erzeugtem Strom aus erneuerbaren Energien näher, nicht aber mit dem heutigen deutschen Strommix (auch wenn dieser allmählich besser wird) und auch nicht dann, wenn sonst anders eingesetzter (also nicht zusätzlicher) Ökostrom verwendet wird. Deswegen könnte und sollte zukünftig die staatliche Förderung zumindest davon abhängig gemacht werden, dass für das Fahrzeug nur entsprechend zertifizierter Ökostrom eingesetzt wird – wobei die Zusätzlichkeit schwer zu garantieren ist. Eine Förderung der Ökostrom-Erzeugung oder des 3-Liter-Autos dürfte jedoch in jedem Falle eine viel höhere Klimaschutzwirkung haben als die Förderung von Elektroautos.

Wie sinnvoll eine staatliche Förderung von Elektroautos ist, ist in der öffentlichen Diskussion stark umstritten. Vor allem aufgrund der fraglichen Klimaschutzwirkung und der hohen Kosten (die die Finanzierung von wirksameren Maßnahmen verhindern) sprechen sich etliche Umweltschutzorganisationen dezidiert gegen eine solche Förderung aus. Andere dagegen fordern trotz allem eine staatlich forcierte Markteinführung in der Hoffnung auf zukünftige Verbesserungen (etwa durch die Batterieentwicklung und den besser werdenden Strommix). Bei der Industrie gibt es ähnlich gegensätzliche Meinungen und Interessen.

Trotz der genannten Bedenken hat die deutsche Bundesregierung in 2016 beschlossen, eine staatliche Förderung von Elektroautos einzuführen. (Gleichzeitig arbeitet die Bundesregierung an der Reduktion des Ausbaus der erneuerbaren Stromerzeugung, was dazu natürlich nicht passt.) Käufer von Elektroautos können in den nächsten Jahren eine Kaufprämie von bis zu 4000 € erhalten. Dies könnte dazu führen, dass sich die Zahl von Elektroautos in Deutschland deutlich erhöht. Jedoch wurde die Kaufprämie im Jahr der Einführung noch kaum nachgefragt.

Reichweitenverlängerer und Hybridantriebe als Ersatz oder Übergangslösung

Manche Elektrofahrzeuge werden mit einem Reichweitenverlängerer (Range Extender) ausgerüstet, d. h. mit einem Aggregat, welches mithilfe eines Verbrennungsmotors zusätzliche elektrische Energie liefern kann, wenn die Batterien nicht ausreichen. Dieser Ansatz wird in dem Artikel über Reichweitenverlängerer ausführlich erklärt.

Der genannte Ansatz entspricht im Prinzip einem Hybridantrieb, wobei allerdings der Reichweitenverlängerer nur für den gelegentlichen Einsatz gedacht ist, während ein eigentlicher Hybridantrieb den Verbrennungsmotor regelmäßig einsetzt. Eine scharfe Abgrenzung existiert allerdings nicht.

Ein Hybridantrieb, der einen Elektromotor und auch einen Verbrennungsmotor enthält, kann einige wichtige Vorteile des reinen Elektroantriebs bereits erreichen:

  • Das Abfallen des Wirkungsgrads bei geringem Bedarf an Antriebsleistung kann zumindest beim Vollhybrid-Konzept (mit alleinigem Elektroantrieb bei Bedarf) weitgehend vermieden werden. Zumindest im Stand kann der Verbrennungsmotor abgeschaltet werden.
  • Die Rekuperation ist ebenfalls möglich, wenn auch z. T. nur mit begrenzter Bremsleistung (wegen der begrenzten Leistung der Hybridbatterie oder auch des Motors/Generators).

Nicht erreicht wird dagegen der Betrieb mit erneuerbarer Energie – außer teilweise beim Plug-in-Hybrid –, also die Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern, sowie der abgasfreie Betrieb. Auf der anderen Seite werden aber einige Probleme des reinen Elektroantriebs vermieden:

  • Die Hybridbatterie kann z. B. zehnmal kleiner sein als bei einem Elektrofahrzeug (mit oder ohne Range Extender), z. B. mit einer Kapazität von nur wenigen Kilowattstunden. Damit ist sie viel leichter und kostengünstiger. Solange Batterien teuer sind, wiegt dies den Nachteil auf, dass man für ein Hybridfahrzeug Elektro- und Verbrennungsmotor (mit allen zugehörigen Nebenaggregaten) benötigt. Zudem dürfte die Lebensdauer der Hybridbatterie länger sein, da sie weniger stark beansprucht wird.
  • Die Reichweite ist sehr hoch – im Wesentlichen durch die Größe des Benzintanks begrenzt, wobei der Benzinverbrauch relativ gering ist.

Auf jeden Fall bringt die zunehmende Verbreitung von Hybridfahrzeugen Erfahrungen, die teilweise auch für die weitere Entwicklung von Elektroautos nützlich sind: etwa mit Batterien (wenn auch kleineren), Hochleistungs-Elektronik und Elektromotoren. Der nächste Schritt in Richtung Elektroauto ist der Plug-in-Hybrid, bei dem die Batterie auch über das Stromnetz nachgeladen werden kann. Hier wird die Batterie aber etwas größer sein müssen (z. B. für die Speicherung von 10 kWh), und sie wird stärker belastet; eine hohe Lebensdauer wird also schwieriger zu erzielen sein. Wenn nun der Verbrennungsmotor stark verkleinert wird, kommt man zum oben genannten Reichweitenverlängerer (“Range Extender”). Wenn die Batterien schließlich gut genug entwickelt und/oder viele Elektrotankstellen verfügbar sind, kann auch dieser Verbrennungsmotor entfallen, und man hat das reine Elektroauto.

Übergang zum Brennstoffzellenfahrzeug

Als Ersatz für eine aufladbare Batterie könnte zukünftig eine Brennstoffzelle dienen. Ein solches Brennstoffzellenauto hätte den großen Vorteil, dass die Brennstoffzelle relativ kompakt und leicht wäre, weil die Energiespeicherung separat in einem Tank z. B. für Wasserstoff oder Methanol erfolgt. Die Energiedichte eines solchen Tanks wäre höher als die einer Batterie, so dass ein besserer Kompromiss zwischen Gewicht und Reichweite möglich wäre und die Reichweite die Herstellungskosten weniger beeinflussen würde. Ein weiterer Vorteil wäre, dass die Herstellung des Wasserstoffs durch Elektrolyse zeitlich tendenziell besser dem Stromangebot angepasst werden könnte, was den Einsatz von erneuerbarer Energie erleichtert.

Eine kleinere Hochleistungs­batterie würde im Fahrzeug dann immer noch benötigt, da eine Brennstoffzelle weniger schnell auf eine andere Leistung eingestellt werden kann und auch keine Rückgewinnung von Bremsenergie (Rekuperation) erlaubt.

Bisher sind Brennstoffzellen aber noch sehr teuer, und die Lebensdauer ist ebenfalls begrenzt. Zudem müsste für Brennstoffzellenfahrzeuge eine neue Kraftstoff-Infrastruktur erstellt werden. Die Errichtung eines Netzes von Elektrotankstellen für Elektroautos wäre offenkundig keine nützliche Vorbereitung für die spätere Nutzung von Brennstoffzellenautos. Hinzu kommt, dass die Energiedichte eines Wasserstofftanks nicht dramatisch besser ist als die von Batterien, die derzeit immer besser werden. Das letztere Problem wäre zwar mit flüssigen Kraftstoffen lösbar, jedoch wird dann die zusätzliche Technik eines Reformers benötigt.

Ein weiteres Problem sind die hohen Energieverluste. Wenn Wasserstoff durch Elektrolyse hergestellt wird, gehen rund 30 % der Energie verloren. In der Brennstoffzelle kann je nach Typ nochmals rund die Hälfte der Energie verloren gehen; weitere Verluste treten auf, wenn deren Energie zunächst noch in der Batterie zwischengespeichert werden muss. Wenn zwecks besserer Transportierbarkeit und einfacherer Betankung ein flüssiger Kraftstoff gewählt würde, wäre die Energieeffizienz noch niedriger. Insofern wäre die Einführung von Brennstoffzellenautos im Vergleich zu Batteriefahrzeugen ein großer Rückschritt in Bezug auf die Energieeffizienz, und auch die Treibhausgasbilanz fällt entsprechend schlechter aus. Die Entwicklung besserer Batterien wäre insofern wesentlich attraktiver. Etwas anders könnte es allerdings aussehen, wenn die Biomassevergasung zukünftig große Mengen von Wasserstoff preisgünstig liefern könnte. Brennstoffzellenfahrzeuge wären dann jedenfalls eine effizientere und schadstoffärmere Lösung als solche, die Wasserstoff oder auch Biodiesel in Verbrennungsmotoren nutzen würden.

Elektroautos und öffentlicher Verkehr

Elektroautos können eine sinnvolle Ergänzung zum öffentlichen Verkehr sein, wenn z. B. der Großteil einer Strecke mit der Bahn gefahren wird, der letzte Rest bis zum Ziel aber mit einem gemieteten Elektroauto. Allerdings ist es ähnlich sinnvoll, dies mit einem benzingetriebenen Auto zu tun; in jedem Fall ist der gesamte Energieverbrauch für die Reise relativ gering.

Wenn viele Elektroautos privat betrieben werden, können diese auch eine Konkurrenz zum öffentlichen Nahverkehr darstellen: Eventuell wird dann manche Strecke, für die sonst ein Bus oder eine Tram verwendet worden wäre, mit dem Elektroauto gefahren, wodurch der Energieverbrauch stark ansteigt. (Dies wäre ein sogenannter Rebound-Effekt.) Andererseits könnte die Benutzung eines öffentlichen Verkehrsmittels auch dadurch begünstigt werden, dass man mit dem Elektroauto günstig zur Haltestelle kommt – wofür ein recht kleines Fahrzeug völlig ausreichen würde. Hier ist im Vergleich zum Benzinauto günstig, dass das Elektroauto gerade für sehr kurze Strecken keinen Effizienzverlust aufweist. Die Forschung wird noch zeigen müssen, ob Elektroautos in der Praxis den öffentlichen Verkehr eher sinnvoll ergänzen oder eher zurückdrängen.

Literatur

[1]Blog-Artikel: Elektromobilität am falschen Ort zum falschen Zweck
[2]Blog-Artikel: Autonom fahrende Autos: Was ändert das an unserer Mobilität?
[3]Extra-Artikel: Mehr Spielraum durch Elektromobilität
[4]D. A. Notter et. al., “Contribution of Li-Ion Batteries to the Environmental Impact of Electric Vehicles”, http://www.newride.ch/documents/forschungsprojekt/Notter_Contribution_of_LiIon_Batteries_final_online_es903729a.pdf, Environ. Sci. Technol. 44, 6550 (2010)
[5]R. Frischknecht, “Königsweg oder Sackgasse? Das Elektroauto in der Ökobilanz”, http://www.forum-elektromobilitaet.ch/fileadmin/DATA_Forum/EKongress_2011/2_2_Rolf_Frischknecht.pdf, Vortrag beim 2. Schweizer Forum Elektromobilität (2011)
[6]H. Helms et al., Wissenschaftlicher Grundlagenbericht für eine eine umfassende Umweltbewertung der Elektromobilität, http://emobil-umwelt.de/images/pdf/ifeu_%282011%29_-_UMBReLA_grundlagenbericht.pdf, Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH (ifeu) (2011)
[7]H.-J. Althaus und C. Bauer, “Gegenüberstellung verschiedener aktueller Schweizer Ökobilanzstudien im Bereich Elektromobilität”, http://www.empa.ch/plugin/template/empa/*/117160/---/l=1, Empa und PSI (2011)
[8]Informationen über Elektroautos auf der Website von Mario Sedlak, http://sedl.at/Elektroauto, beispielsweise mit Diskussion der Stromherkunft

(Zusätzliche Literatur vorschlagen)

Siehe auch: elektrische Energie, Elektromobilität, Elektromotor, Hybridantrieb, Akkumulator, Brennstoffzelle, Klimaschutz, Reichweitenverlängerer
sowie andere Artikel in den Kategorien elektrische Energie, Fahrzeuge

Alles verstanden?


Frage: Unter welchen Umständen sind Elektroautos im Vergleich zu anderen besonders energieeffizient?

(a) bei Kurzstrecken-Fahrten

(b) auf Strecken mit starken Steigungen und Gefällen

(c) bei niedrigen Außentemperaturen

(d) bei Fahrten mit häufigen Stopps

(e) bei Verwendung von kabellosen Ladeeinrichtungen


Frage: Welche Fortschritte bei der Entwicklung von Lithium-Batterien für Fahrzeuge sind besonders dringlich?

(a) eine Verminderung der Energieverluste

(b) eine Erhöhung der Energiedichte

(c) eine Erhöhung der entnehmbaren Leistung

(d) eine Verminderung der Herstellungskosten

(e) eine Steigerung der Anzahl der möglichen Ladezyklen


Frage: Welche der folgenden Aussagen sind korrekt?

(a) Wenn ein Elektroauto vorwiegend mit einer Photovoltaikanlage aufgeladen wird, schneidet es im Vergleich zum Benzinfahrzeug immer massiv besser ab. Die Wirkungsgrade von Großkraftwerken sind dann für die Beurteilung nicht mehr relevant.

(b) Man könnte in Deutschland relativ problemlos zusätzlich ausreichende Mengen erneuerbarer elektrischer Energie erzeugen, um damit mehrere Millionen von Elektroautos zu betreiben.

(c) Wegen der hohen Ladeleistungen wäre ein breiter Einsatz von Elektroautos nur mit massiv verstärkten Stromnetzen möglich.

(d) Langfristig sollten die meisten Elektroautos mit Brennstoffzellen statt mit Batterien betrieben werden, weil dies viel effizienter wäre.

(e) Ein kleines Benzinauto kann wesentlich umweltfreundlicher sein als ein großes Elektroauto.


Siehe auch unser Energie-Quiz!

Kommentare von Lesern

06.03.2017

Ich habe mir 2001 einen 3L-Lupo gekauft, den ich als Zweitwagen noch heute fahre. Er braucht 3,4 l / 100 km bei flotter Fahrweise. Ich nutze ihn für ca. 7000 km pro Jahr. Habe also einen Verbrauch von rund 240 Liter Diesel im Jahr (davon könnte ein Drittel Biodiesel sein).

Nun soll ich mir ein E-Mobil kaufen.

Die Batteriemiete alleine würde mindestens 840 Euro im Jahr kosten.

Die Ökobilanz eines NEUWAGENS mit 2,5 t CO2, der Strommix u.a.

Es wäre sinnvoll mal die KOMPLETTE Rechnung aufzustellen und nicht nur die politisch gewollte Teilinformation.

Antwort vom Autor:

Wer hat gesagt, dass Sie das tun sollen, solange der alten Wagen noch läuft? Das wäre für den Klimaschutz in der Tat kein Fortschritt, eher im Gegenteil. Allerdings sind Stickoxide und Rußemissionen eines alten Diesels gewiss nicht ohne.

29.04.2017

Man sollte das Elektroauto nicht als Zweitauto sehen. Mit welchem Auto werden die meisten Kurzstrecken Kilometer gefahren. Ich behaupte 80 % mit den Stadtautos. Das Zweitauto wäre meiner Meinung nach das Auto für die langen Distanzen und nicht umgekehrt. Für den Einkauf bzw. die täglichen 50 km zur Arbeit reicht der E-Kleinwagen alle Mal. Meine Frau und ich fahren mit zwei PKWs hauptsächlich in der Stadt. Das sind bei uns 18 000 km im Jahr die mit einem E-Auto gefahren, uns doch glatt 1650 Euro Diesel einsparen. Für das Zweitauto bleiben nach unserer Berechnung nur 6000 km pro Jahr übrig. Dazu kommt noch: keine motorbezogene Steuer für das E-Auto und die Förderung die der Staat momentan noch gewährt. Der neue E-Golf muss für unsere Fahrleistung 2 mal die Woche ans Ladegerät. Bei garantierten 1000 Ladezyklen wären das 10 Jahre. Was will ich mehr?

Antwort vom Autor:

Es trifft wohl zu, dass viele Nutzer die meisten Kilometer mit dem Elektroauto zurücklegen könnten und der Verbrenner nur für die selteneren Langstrecken benötigt würde. Von daher habe ich sicher nichts dagegen einzuwenden, den Verbrenner dann als das Zweitauto zu bezeichnen. Nur bleibt leider die Problematik, dass es mit dem Elektroauto allein für viele noch nicht geht, für die Kombination von Elektro- und Benzin- oder Dieselauto aber sehr hohe Anschaffungskosten entstehen.

11.08.2017

In Zukunft synthetische Kraftstoffe (SK) aus Sonne, CO2 der Luft und Regenwasser herzustellen und wieder zu verbrennen, ist fast CO2-neutral. Die Methode der Herstellung ist effektiver als die natürliche Photosynthese.

Diese synthetischen Kraftstoffe liefern die Energie für Range-Extender, Schiffe oder Arbeitsmaschinen, ohne die Nachteile der fossilen Kraftstoffe oder der Akkumulatoren aufzuweisen.

Antwort vom Autor:

Sie schlagen also Synthesekraftstoffe anstelle von Elektromobilität vor. Das ist im Vergleich zur Photosynthese insofern effektiver, dass die Flächennutzungseffizienz viel höher ist. Jedoch sind die Energieverluste bei dieser Methode sehr hoch, so dass weitaus mehr Fläche benötigt würde, also wenn man mit Photovoltaik Batterien auflädt. Die Kosten wären auch weitaus höher. Für den Teil der Mobilität, der auch langfristig kaum als Elektromobilität realisierbar ist (z. B. Schiffe und Flugzeuge), könnte dies aber zukünftig tatsächlich die einzige Lösung sein.

05.11.2017

Falls ich nichts übersehen habe, thematisiert der Artikel nicht die ökologischen “Folgekosten” der Batterieproduktion in den vom vermehrten Rohstoff-Abbau (Lithium, Aluminium) betroffenen Regionen. Wäre unter Berücksichtigung dieser Schäden Power-to-Gas der Elektromobilität vielleicht doch überlegen? (Anders formuliert: Würden Power-to-Gas-Fahrzeuge auch dann als nicht wirtschaftlich erscheinen, wenn die ökologischen Schäden durch den Rohstoffabbau korrekt eingepreist wären?)

Antwort vom Autor:

Ich glaube nicht, dass das Gesamtbild durch diesen Faktor entscheidend geändert würde. Vor allem aber ließen sich die ökologischen Nebenwirkungen der Gewinnung dieser Metalle sicher leichter minimieren, als dass man die Probleme mit Power to Gas löst – vor allem die der enormen Energieverluste. Übrigens: Auch die Elektrolyse für Power to Gas braucht bestimmte Metalle, z. B. Palladium, und auch ganz unabhängig von Antrieben werden für Fahrzeuge Metalle wie Chrom gebraucht. Beim Blick auf die Batterieproduktion sollten all diese anderen Dinge nicht übersehen werden.

23.06.2018

Endlich ein Autor, der logisch denken kann und der begriffen hat, dass das Kalkulieren mit dem berühmten Strommix zu völlig irrelevanten Ergebnissen führt. Zusätzliche Elektroautos erhöhen die kalorische Kraftwerksleistung, oder verhindern, dass sie durch weitere Photovoltaik- oder Windkraftanlagen vermindert wird, auch wenn zum Beispiel die Hälfte des Stroms schon aus Wasserkraftwerken kommt. Solange nicht länger dauernde weiträumige Überschüsse an Strom aus erneuerbarer Energie auftreten, bringen Elektroautos aus Ökosicht wenig bis nichts. Für mich ist dies die erste Veröffentlichung, die diesem Umstand Rechnung trägt. Wer vermittelt es den politischen Entscheidungsträgern?

50 % Wirkungsgrad für kalorische Stromerzeugung erscheint mir auch für neue Kraftwerke sehr hoch angesetzt.

Antwort vom Autor:

Ganz so negativ sehe ich es nicht; man könnte schon die erneuerbare Stromerzeugung im Zuge der Einführung von Elektroautos etwas mehr beschleunigen. Aber von selbst geschieht dies natürlich nicht.

50 % Wirkungsgrad werden von modernen Gas-und-Dampf-Kombikraftwerken (für Erdgas) deutlich übertroffen. Andere Kraftwerkstypen liegen gewöhnlich deutlich tiefer.

Ein Elektroauto mit Strom aus Kohlekraftwerken bringt ökologisch tatsächlich kaum etwas. Mit Strom auf Gas-und-Dampf-Kombikraftwerken sieht es dagegen viel besser aus.

26.08.2018

Zunächst: Ihre Website ist super. Pflichtlektüre in Schulen und Politik. Habe sie erst jetzt entdeckt.

“Selbst mit z.B. 10 Millionen Elektroautos in Deutschland würde der derzeitige Stromverbrauch nur ca. 3 % erhöht.” Oder wenn alle 40 Millionen PKW der BRD umgestellt werden, um 12 %.

Gestatten Sie mir: das ist eine Irreführung, obwohl Obiges durchgehend von aller Welt behauptet wird. Eine andere Betrachtung (Zahlen grob vereinfacht, nur um die Gewichtungen aufzuzeigen):

1. Betrachtung nach Energieverbrauchern: Der Verkehrssektor hat einen Anteil von 30 % am gesamten Endenergie-Verbrauch in BRD. Ich ziehe davon den elektrisch betriebenen Anteil von geschätzt 5 % ab - heißt: der fossil betriebene Verkehr hat einen Anteil von 25% des Endenergie-Verbrauchs. Ziel: diese 25% fossile Energie sollen durch elektrische Energie ersetzt werden.

2. Betrachtung nach Energieträgern: Der Stromsektor hat einen Anteil von 20 % am gesamten Endenergie-Verbrauch in BRD.

Fazit: Wenn der gesamte Verkehr elektrifiziert würde, müsste der o. g. Stromsektor auf 20 % + 25 % = 45 % erhöht werden. Das heißt, die Stromerzeugung wäre zu verdoppeln. Das ist mit erneuerbaren Energien nicht machbar.

Die Krux besteht darin, dass der Bevölkerung nur der zu elektrifizierende PKW-Anteil mitgeteilt wird. Das klingt in der Tat als machbar. Der “Rest” bleibt außen vor. Damit werden unerwünschte Diskussionen über das unbequeme Schlagwort Suffizienz unter der Decke gehalten.

Antwort vom Autor:

Zunächst einmal danke ich herzlich für das generelle Lob des Lexikons.

Ich habe Ihre Frage im Blog-Artikel vom 12.12.2016 behandelt. Dort kam ich auf 1,5 TWh für eine Million Elektroautos, die jährlich je 10'000 km fahren mit einem Verbrauch von 15 kWh pro 100 km. Für 10 Millionen Autos wären das 15 TWh, also weniger als 3 % der deutschen Bruttostromerzeugung.

Sie haben nicht berücksichtigt, dass Elektroautos energieeffizienter sind und dass der Verkehrssektor auch Lastwagen, Züge, Schiffe und Flugzeuge umfasst.

Ich halte Suffizienz auch für sehr wichtig, aber die Frage “Woher den Strom für Elektroautos nehmen” erzwingt diese nicht.

29.08.2018

(gleicher Autor wie zuvor)

Danke für Ihre Richtigstellung. Sie haben natürlich vollkommen Recht. Ich bleibe hier nochmal bei meiner Betrachtung aller Verkehrsmittel und korrigiere meine Zahlen. Bei Annahme einer Verdreifachung des Wirkungsgrades der E-Verkehrsmittel gegenüber den fossilen Verkehrsmitteln müsste der Stromsektor auf 20 % + 1/3 · 25 %(punkte) = 28 % erhöht werden. Also wäre die Nettostromerzeugung um 8/20 · 100 % = 40 % zu erhöhen. Und das ist mit Erneuerbaren zu schaffen. Ich meine aber, die nötige Hardware für die E-Mobilität (Akkus, Netzausbau für Hochstromtankstellen, Wasserstoff) limitiert dieses hehre Ziel für lange Zeit. Ohne Suffizienz sehe ich keine Chance.

Die Verdoppelung des Stromsektors wurde im BUND-Magazin behauptet. Bin voll reingefallen…

Antwort vom Autor:

Ja, da schwirren eben oft schlecht recherchierte Behauptungen herum.

Ich gebe Ihnen völlig Recht, dass es ohne Suffizienz wohl nicht gehen wird – nicht nur bei der Mobilität. Wir haben nicht die Ressourcen, um unbeschränkte Ansprüche zu erfüllen. Und diese Ansprüche sind im Ölzeitalter eben extrem angewachsen.

21.10.2018

Ein Aspekt des E-Autofahrens fehlt mir hier. Meine Erfahrung aus dem E-Auto-Car-Sharing ist, dass ich mit dem E-Auto energiebewusster und vorausschauender fahre als mit dem Verbrenner. Das mag vielleicht zum einen noch an der relativ geringen Reichweite liegen (Renault ZOE mit 21-kWh-Batterie), die man fast automatisch versucht zu optimieren, zum anderen aber sicherlich auch insgesamt an der viel entspannteren Fahrweise mit dem E-Antrieb.

Antwort vom Autor:

Ich höre andererseits von Leuten, die regelmäßig die starke und trotzdem fast lautlose Beschleunigung mit Vollgas genießen. Die Vorstellung, dass wegen der Rekuperation ein forscher Fahrstil nicht wirklich mit Mehrverbrauch bestraft wird, oder dass er ohnehin keine Abgase entstehen, kann ebenfalls dazu verleiten – obwohl beide genannten Gründe nicht so richtig stimmen.

28.01.2019

Wird ein Elektroauto ineffizienter, je mehr PS/kW Leistung es hat? Oder spielt die Leistung generell keine Rolle?

Antwort vom Autor:

Tendenziell verliert man mit mehr Leistung etwas Effizienz, weil ein stärker Motor tendenziell schwerer ist und mehr Reibungsverluste u. ä. hat. Jedoch ist dieser Effekt bei Elektromotoren nicht so stark wie bei Verbrennungsmotoren.

Was jedoch mehr ausmacht, ist ein großes Akku-Pack für lange Reichweiten; das erhöht nämlich das Fahrzeuggewicht massiv, außerdem die graue Energie für die Herstellung.

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