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E-DAYS

Durchblick im Begriffs-Dschungel

Durchblick im Begriffs-Dschungel

Früher war es einfach. Da gab es PS und Liter, doch jetzt müssen sich Autofahrer mit vielen neuen FACHBEGRIFFEN anfreunden. Wir erklären, was sich hinter AC/DC, PSM, Nominalleistung und Rekuperation verbirgt.

Der Wechsel vom klassischen Verbrenner hin zu Deinem Elektrofahrzeug bringt für Autofahrerinnen und Autofahrer auch neue Fachbegriffe mit sich. Kennen Sie sich schon damit aus? Es heißt Abschied nehmen von alten Einheiten wie PS und Verbrauch in Litern. Wichtig werden Volt und Watt sowie alle Themen rund um die Batterie. Hier kommen die zehn wichtigsten Begriffe zur Elektromobilität, kompakt und einfach erklärt.

AC/DC-Laden

Die Abkürzung AC steht für Alternating Current (Wechselstrom). Es ist jener Strom, der zu Hause aus der Steckdose kommt. Wird damit geladen, muss im E-Auto ein sogenannter Inverter den Wechselstrom in Gleichstrom (DC für Direct Current) umwandeln, weil Batterien nur Gleichstrom auf- und wieder abgeben können. Schnellladesäulen, wie sie meist an der Autobahn stehen, stellen Gleichstrom zur Verfügung. Beim DC-Laden fließt der Strom direkt in die Batterie.

Elektromotor op Vork

In der alten Verbrennerwelt gibt es Diesel und Benziner, Hubkolben- und Wankelmotoren. In einem Elektroauto steckt entweder ein Asynchronmotor (ASM) oder ein permanent erregter Synchronmotor (PSM), manchmal auch beides zusammen. Deutlich häufiger vertreten ist der PSM. Bei ihm sind Permanentmagnete in die Rotoren eingebettet. Je nach Güte der Magnete können PSM-Maschinen auf hohe Effizienz, aber auch auf hohe Dauerleistung ausgelegt werden. Asynchronmotoren haben den Vorteil, dass sie im stromlosen Zustand nahezu verlustfrei mitlaufen können. Für Allradfahrzeuge sind ASM daher eine gute Wahl. Sie kommen ohne Magnete und seltene Erden aus. Stator und Rotor bestehen nur aus Eisen, Kupfer und Aluminium. Sie sind damit die umweltfreundlicheren Motoren.

Kapazität

Niemand scherte sich bisher darum, wie groß der Kraftstofftank in seinem Auto ist. Bei einem Elektrofahrzeug aber ist die Kapazität - manche sprechen auch von Energieinhalt - der Batterie von großer Bedeutung. Gemessen wird die Kapazität in Kilowattstunden (kWh). Je größer der Wert, desto größter ist auch die Reichweite. Elektroautos der Kompaktklasse haben meist um die 60 kWh an Bord, große SUV und Luxuslimousinen über 100 kWh. Verbraucht ein E-Auto beispielsweise 15 kWh/100 km und hat eine Batterie mit 60 kWh an Bord, wäre der Akku nach 400 Kilometern leer.

Ladekurve

Das Laden verläuft nicht linear, besonders dann nicht, wenn hohe Leistungen übertragen werden. Anfangs können die Batteriezellen noch relativ viel Strom aufnehmen. Je mehr der Akku gefüllt ist, desto mehr wird die Ladeleistung heruntergeregelt. Daraus ergibt sich die sogenannte Ladekurve. Anfangs sieht sie aus wie der Tafelberg, und dann geht's steil bergab. Man kann sich den Ladevorgang vorstellen wie das komplette Befüllen eines Glases mit Wasser. Damit nichts überläuft, muss zum oberen Rand hin immer vorsichtiger eingefüllt werden, bis zum Schluss nur noch wenige Tropfen hineinpassen.

Ladeleistung

Je größer die Ladeleistung, desto schneller ist die Batterie wieder voll. So weit die Theorie. Die Batteriezellen sind jedoch nicht in der Lage, konstant hohen Strom aufzunehmen, da es sich beim Laden um einen elektrochemischen Prozess handelt. Wird die Batterie an der Haussteckdose geladen, fließen maximal 2,3 Kilowatt (kW) an Leistung. Auch hier lässt sich ganz einfach ausrechnen, wie lange es dauert, bis der Akku wieder gefüllt ist.

Zwischen 14 und 30 Kilowattstunden verbrauchen aktuelle Elektrofahrzeuge auf 100 Kilometer Fahrstrecke

Beträgt dessen Kapazität beispielsweise 46 kWh, heißt das Ergebnis: mindestens 20 Stunden, in der Regel sogar mehr, weil aufgrund der langen Ladedauer nur 2,0 kW möglich sind. An einer heimischen Wallbox können über drei Phasen 11 kW oder je nach Anschluss auch 22 kW Leistung fließen. Bei letzterer Zufuhr wäre der Akku schon nach etwas über zwei Stunden wieder voll. An Schnellladesäulen kann ein Vielfaches dessen abgerufen werden, mitunter bis zu 350 kW. Modelle wie der Porsche Taycan „tanken“ so in nur 15 Minuten rund 300 Kilometer Reichweite nach.

Nominalleistung

Lassen Sie sich nicht von den üppigen Leistungswerten der Hersteller täuschen. Wer ein E-Auto sein Eigen nennt und einmal in den Fahrzeugschein schaut, wird feststellen, dass dort die Angabe viel, viel niedriger ist. Grund: Die Behörde nennt die Dauer- oder Nominalleistung, die Autobauer die maximal mögliche - verkauft sich schließlich besser. Sie kann jedoch nur für einen sehr kurzen Zeitraum abgerufen werden, um eine Überhitzung des Motors zu verhindern. In Mode kommt gerade der Boost-Button. Wird er gedrückt, steht für zehn Sekunden zusätzliche Leistung zur Verfügung, eine Art elektrischer Turbo also.

Onboard-Lader

Jedes Elektroauto besitzt ein Ladegerät. Dieser Onboard-Lader hat die Aufgabe, den Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom zu verwandeln, ihn also "mundgerecht" für die Batterie zu machen. Onboard-Lader können ein-, zwei- oder dreiphasig ausgelegt sein. Ist dieser nur einphasig - die billigste Lösung für den Hersteller und die schlechteste für den Nutzer und die Nutzerin - können an einer 11-kW-AC-Ladesäule oder -Wallbox nur 3,7 kW an Leistung gezogen" werden. Entsprechend dauert der Ladevorgang dreimal so lange, wie es dreiphasig mit elf Kilowatt möglich wäre.

Rekuperation

Elektromotoren haben die tolle Eigenschaft, dass sie auch als Stromerzeuger (Generator) arbeiten können. Im E-Auto passiert dies immer dann, wenn der Fuß vom Fahrpedal genommen und verzögert wird. Der E-Motor besitzt also eine Bremswirkung. Dadurch wird Strom rekuperiert, also wiedergewonnen. Die erzeugte Elektrizität fließt in die Batterie. Beim Verzögern bekommt man somit stets einen gewissen Teil der kinetischen Energie zurück, während diese bei konventionellen Autos sinnlos in Wärme an den Bremsen verpufft.

SoC-Wert

Dieses Kürzel steht für State of Charge (Ladezustand). Der Wert wird in Prozent angegeben. Leer ist null, ganz voll ist 100 Prozent. Am besten aufnahmefähig sind die Batteriezellen - abhängig von der Temperatur - bei einem SoC-Wert zwischen zehn und etwa 50 bis 60 Prozent. Darüber wird die Ladeleistung kontinuierlich zurückgefahren, um die Zellen zu schonen. Ab 80 Prozent geht das Laden dann nur noch ganz langsam vonstatten (siehe auch Kapitel Ladekurve). Daher nennen die Hersteller die besten Ladezeiten für ihre Elektroautos immer nur bis zu einem SoC von 80 Prozent. In der Regel liegen diese Zeiten bei 30 bis 35 Minuten. Porsche, Hyundai, Kia und Audi kommen dank 800-Volt-Technik auf unter 20 Minuten.

Stromverbrauch

Seit Generationen ist uns die Verbrauchsangabe Liter pro 100 Kilometer (l/100 km) wohlvertraut. Wir wissen, wann ein Auto sparsam ist oder zur Gattung der Spritschlucker zählt. Der Verbrauch eines Elektroautos wird in kWh/100 km gemessen. Doch was ist hier sparsam, was durstig"? Der BMW i3 gehört zum Beispiel zu den knauserigsten Stromern am Markt, sein Alltagsverbrauch liegt bei nur rund 14 kWh/100 km. Ein Jaguar I-Pace oder ein Audi e-tron dagegen verbrauchen leicht das Doppelte. MICHAEL SPECHT