Die Elektromobilität wird die private Mobilität in den nächsten Jahrzehnten bestimmen. Weltweit arbeiten nahezu alle Autohersteller an eigenen Elektrofahrzeugen und Hybridantrieben. Die Antriebskonzepte der rein elektrisch fahrenden Autos sind unterschiedlich und die Versorgung mit Strom bleibt die größte gemeinsame Problematik.
Die Hybridfahrzeuge setzen in der Regel auf die elektrische Unterstützung eines konventionellen Verbrennungsmotors. Sie gelten als Brückentechnologie zum reinen Elektroauto. Erste Hybridfahrzeuge sind in der Lage etwa 100 km nur mit Strom zu fahren. Eine folgerichtige Entwicklungsstufe ist aktuell der rein elektrische Antrieb von Fahrzeugen, die einen Verbrennungsmotor zur Stromerzeugung ohne Verbindung zum Antriebsstrang an Bord haben. Die weiteren Entwicklungen werden zu immer kleineren Zusatzmotoren und besserer Batterietechnik führen.
In Großserie werden bereits einige Elektrokleinwagen und einige Exoten gebaut. Die Kleinwagen entstanden meist in Kooperation mehrerer Autoproduzenten und ähneln sich fast baugleich. So konnten die enormen Entwicklungskosten gemeinsam finanziert werden. Die Fahrzeuge besitzen völlig neu konstruierte Fahrgestelle und Leichtbaukarosserien. Batteriepakete liegen meist im Fahrzeugboden, um den Schwerpunkt niedrig zu halten. Andere Konzepte platzieren Batterien auf der Hinterachse. Die Akkumulatoren sind entweder Spezialanfertigungen oder werden aus bereits vorhandenen handelsüblichen Akkus zu großen Paketen zusammengeschaltet. Einzelne Elektroautos erreichen damit Fahrleistungen wie Sportwagen und ermöglichen etwa 300 km Reichweite.
Die Ersparnis von Elektrofahrzeugen gegenüber Autos mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren wird maßgeblich bestimmt durch den Strompreis. Wer den Strom am günstigsten einkauf oder vielleicht sogar selber produziert ist hier deutlich im Vorteil!
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Die Elektroantriebe sind bei den Herstellern unterschiedlich konstruiert. Möglich sind Motoren direkt in Rädern sowie zum Antrieb einer oder beider Achsen. So werden relativ preiswert Allradantriebe realisiert. Eine Regelelektronik wählt für jedes anzutreibende Rad die richtige Kraft aus. Sie ist auch für Rückführung von Energie in die Batterie während des Bremsens oder Rollens des Elektroautos verantwortlich. In den Antriebssträngen sind Getriebe meist nicht erforderlich. Die Elektromotoren verfügen über große Drehzalbänder und können in ihrer Laufrichtung durch elektrische Umschaltung geändert werden. Das eingesparte Gewicht kommt größeren Batterien zu Gute. Sie sind der bisherige Schwachpunkt der Elektrofahrzeuge. Die chemische Industrie forscht in Kooperation mit den Autoherstellern an neuen Lösungen.
Zukünftig wird Wasserstoff in Verbindung mit Brennstoffzellen eine wachsende Rolle spielen. Die Produktion von Batterien erfordert teure Rohstoffe und macht Batterien unwirtschaftlich. Wasserstoff ist mit Strom und Wasser in beliebigen Mengen produzierbar. Er kann in Brennstoffzellen bei Bedarf wieder in Strom gewandelt werden und verursacht als Abfallprodukt nur Wasser. Der benötigte Wasserstoff kann mit überschüssigem Strom aus Windkraft und Biogas erzeugt werden. In Druckbehältern lässt er sich gut mitführen und betanken. So wird der heutige Verbrennungsmotor als Range Extender von Hybridfahrzeugen mit Elektroantrieb zukünftig durch Brennstoffzellen ersetzt werden. Damit werden große Reichweiten in reinem Elektrobetrieb problemlos möglich.
Linktipp:
Und hier noch ein interessanter Artikel aus der SüdwestPresse über die unterschiedlichen Antriebstechniken
Und wen das Thema Energiemanagement im Elektroauto interessiert, sollte sich folgendes Video mal näher anschauen: