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Ratgeber Elektro-Nutzfahrzeuge

Ratgeber Elektro-PKWs und E-Nutzfahrzeuge

Elektrofahrzeuge haben eine Vielzahl von Vorteilen, wie zum Beispiel vor Ort keine Emissionen, geringe Geräuschentwicklung, hoher Wirkungsgrad und geringe Betriebskosten. 

 

Sie eignen sich besonders für den Stadtverkehr und Kurz- und Mittelstrecken. In Österreich sind nur etwa 4% aller Autofahrten länger als 50 km.

 

Batteriebetriebene Nutzfahrzeuge sind vor allem dann eine interessante Alternative zu fossil betriebenen Nutzfahrzeugen wenn:

 

• tägliche Wegstrecke nicht zu weit ist

• die Auslieferung besonders leise erfolgen soll

• keine direkten Emissionen anfallen sollen 

 

 

15 Fragen rund um E-Mobilität

1. Welche Antriebsarten von Fahrzeugen zählen zu Elektromobilität?

Zu Elektromobilität zählen neben den vollelektrischen Fahrzeugen jene mit Hybrid-, Plug-in-Hybrid- und Range Extender-Antrieb wie auch Fahrzeuge, die mit Wasserstoff- und Brennstoffzellen angetrieben werden.


Bei reinen Elektrofahrzeugen – Battery Electric Vehicle (BEV) – erfolgt der Antrieb des Motors ausschließlich elektrisch. Die Energie wird dabei in einer Lithium-Ionen-Batterie gespeichert. Elektrofahrzeuge werden – idealerweise an intelligenten Ladesäulen – mit Strom versorgt und haben eine Reichweite von 150 bis 400 km. Ein Beispiel: Renault ZOE, Reichweite: 210km.


Das so genannte Range Extended Electric Vehicle (REEV) verfügt über ein zusätzliches Aggregat, das die Reichweite des Fahrzeugs erhöht. Die am häufigsten eingesetzte Range Extender-Technologie ist ein Verbrennungsmotor, der einen Generator antreibt, welcher wiederum den Elektromotor des Fahrzeugs mit Strom versorgt. Es kann Strom sowie Kraftstoff "getankt" werden. Der Antrieb der Räder erfolgt im Gegensatz zu Plug-in Hybrid-Fahrzeugen ausschließlich elektrisch. Die rein elektrische Reichweite beträgt 60 bis 80 km. Ein Beispiel: Opel Ampera, Reichweite: 80 km, Gesamtreichweite durch Range-Extender: 500 km.


Als Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV) werden jene Hybridfahrzeuge bezeichnet, deren Batterie zusätzlich über das Stromnetz extern geladen werden kann. Bei Bedarf wird ein Verbrennungsmotor dazu geschalten, der für den Antrieb sorgt. Bei letzterem Fahrmodus wird wiederum durch Rekuperation, also Energierückgewinnung beim Bremsen – die Batterie geladen. Die durchschnittliche Reichweite beträgt rund 50 km.


Ein Hybridelektrofahrzeug (HEV) ist ein Fahrzeug, das zum Zwecke des mechanischen Antriebs sowohl aus einem Betriebskraftstoff als auch einer Speichereinrichtung (z.B. Batterie, Kondensator) Energie bezieht. Ein externes Aufladen mit Strom ist nicht möglich, da hier die Elektromotoren ausschließlich durch Rekuperation, also Energierückgewinnung beim Bremsen – mit Energie versorgt werden. Die elektrische Reichweite liegt hier bei 20 bis 30 km. 


2. Wie viele E-Fahrzeugmodelle gibt es momentan?

Es gibt bereits mehr als 150 zweispurige E-Fahrzeug-Modelle am Markt – darunter auch Nutzfahrzeuge. Allein im Jahr 2014 sollen weitere 15 Modelle dazu kommen. Elektrifizierte Fahrzeuge bieten mittlerweile fast alle renommierten Fahrzeughersteller an. Dazu zählen reine Elektrofahrzeuge wie der Renault ZOE und Fahrzeuge mit Hybrid- und Plug-in-Hybrid-Technik sowie E-Fahrzeuge mit Range Extender-Technik wie beispielsweise der Opel Ampera.


3. Ist der Wirkungsgrad eines E-Autos mit einem Fahrzeug konventionellen Antriebs vergleichbar?

Elektromotoren haben einen enormen Wirkungsgrad, da sie elektrische Energie fast vollständig in Bewegungsenergie umsetzen. Das sorgt nicht nur für einen geringen Energieverbrauch, sondern bringt auch enormen Fahrspaß.


Ein Beispiel: Opel Ampera beschleunigt in 9 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Sein leistungsstarker Elektromotor hat ein Drehmoment von 370 NM – ein Wert, der sonst nur bei leistungsstarken Diesel- und Sechszylindermotoren zu finden ist. Das volle Drehmoment steht bereits aus dem Stand zur Verfügung. 


4. Wie hoch sind die Emissionen von E-Fahrzeugen?

E-Fahrzeuge zeichnen sich durch ihren – im Vergleich zu Fahrzeugen mit konventionellem Antrieb – sehr geringem Anteil an lokalen Emissionen aus. Rein batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) emittieren verwendungsseitig 0 g CO2 Emissionen pro Kilometer, Range Extender Fahrzeuge wie der Opel Ampera nur 27g pro Kilometer. Im Vergleich dazu lag 2012 der durchschnittliche CO2 Wert pro Kilometer bei 134 g für neuzugelassene Benzin-Pkw bzw. bei 138 g für neuzugelassene Diesel-Pkw. (Quelle: Statistik Austria)


Aufgrund des spezifischen Strommixes in Österreich, der einen hohen Anteil an erneuerbaren Energien aufweist, ist der Schadstoffausstoß auch insgesamt deutlich geringer als bei Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmotoren. Neben den CO2 Emissionen sind auch die die Stickoxidemissionen sehr niedrig. (BEV: 0g, Opel Ampera 0,001g)


Besonders positiv wirken sich die niedrigeren Lärmemissionen von E-Pkw bei Geschwindigkeiten von bis zu 30km/h und bei E-Motorrädern generell aus. Hier kann im urbanen Bereich ein wichtiger Beitrag zu weniger Lärm und mehr Lebensqualität geleistet werden. 


5. Wie weit kann ich mit E-Autos fahren?

Die Reichweite von E-Fahrzeugen ist – wie auch bei Fahrzeugen mit konventionellem Antrieb – von vielen Faktoren abhängig: u.a. von der Fahrweise, dem Gelände und Straßenbelag, dem Gewicht des Fahrzeugs, Eigenleistung sowie Wartung des Fahrzeugs, Betrieb von Klimaanlage oder Heizung etc.


Reine Elektrofahrzeuge wie zum Beispiel der Renault ZOE haben mittlerweile eine Reichweite von bis zu 210 km – mehr als ausreichend, wenn man bedenkt, dass laut aktueller Studien die durchschnittlich gefahrene Kilometeranzahl in Österreich pro Tag nur 36 km beträgt.


Range Extender-Fahrzeuge wie etwa der Opel Ampera können rein elektrisch Strecken von bis zu 80 km zurücklegen. Durch automatisches Hinzuschalten eines Generators, der den Elektromotor mit Strom versorgt, ist sogar eine Reichweite von 500 km möglich. 


6. Wie viel kosten mich 100 km Fahrt mit einem E-Fahrzeug?

Bei den elektrischen Fahrrädern liegen die Stromkosten bei 0,20 Euro pro 100 km, bei PKW und Nutzfahrzeugen zwischen 2 und 4 Euro – je nach Fahrweise und Strompreis.


7. Wie viel kostet mich ein E-Auto in der Anschaffung?

Je nach Marke und Verkaufsmodell sind E-Autos ab ca. 20.000 Euro erhältlich (z.B. Renault ZOE). Nähere Details finden Sie auf den Seiten der Hersteller bzw. auf der Website des ÖAMTC. 


8. Wie hoch liegt der Service- und Wartungsaufwand im Vergleich zu konventionellen Antrieben?

Elektrifizierte Fahrzeuge weisen etwa um ein Drittel weniger Wartungskosten auf. Warum? – Elektroantriebe haben weniger Fahrzeugteile, die unter Verschleiß leiden. Reine Elektroautos verfügen etwa über keinen Auspuff, benötigen keine Schalldämpfung, Katalysatoren und Partikelfilter. Der Antriebsstrang wird bei E-Fahrzeugen durch den Wegfall des Verbrennungskraftmotors signifikant weniger beansprucht. 


9. Wo kann ich im öffentlichen Raum mein E-Fahrzeug laden?

Für eine optimale Versorgung ist ein Mix aus Ladestationen in privaten, halböffentlichen und öffentlichen Bereichen wichtig. Das E-Tankstellennetz in Österreich befindet sich derzeit im Aufbau. Welche E-Tankstellen es mit dem entsprechenden Stecker in Ihrer Umgebung gibt, finden Sie im E-Tankstellenfinder auf austrian-mobile-power.at oder mittels E-Tankstellen-App – powered by KELAG. 


10. Welche Vorteile bringt mir das Laden an einer E-Ladesäule gegenüber einer herkömmlichen Steckdose?

Laden an einer intelligenten E-Ladesäule sorgt nicht nur für eine kürze Ladedauer, sondern auch für mehr Sicherheit für Fahrzeug und Energienetz. Intelligente Ladetechnik ist auch für den privaten Bereich erhältlich.


11. Wie lange dauert es, ein E-Fahrzeug aufzuladen?

Grundsätzlich kann man bei der Ladetechnik zwischen langsamem und beschleunigtem Laden sowie Schnellladen unterscheiden. Die Ladezeiten schwanken demgemäß zwischen 8 Stunden, 4 Stunden und 15 bis 30 Minuten. 


12. Was muss ich beim Laden beachten?

Derzeit sind verschiedene Ladestecker im Umlauf. Es gilt daher, sich beim Automobilhersteller über das Ladesystem des jeweiligen Fahrzeugs und dessen Kompatibilität bei E-Ladesäulen zu erkundigen. Welche Stecker für das Laden bei den Ladepunkten möglich sind, sehen Sie unter anderem bei austrian-mobile-power.at in der Detailansicht des Tankstellefinders – powered by KELAG. 


Moderne Ladestationen, Ladestecker und -kabel sind auf Witterungsverhältnisse und unterschiedliche Temperaturbereiche ausgelegt. Nähere Informationen erhalten Sie bei den jeweiligen Automobilherstellern und Anbietern von E-Ladeinfrastrukturen. 


13. Was sind Lithium-Ionen-Batterien und welche Vorteile bieten sie?

Als Energiespeicher kommen verstärkt Lithium-Ionen-Akkus zum Einsatz, die eine sehr hohe Energiedichte aufweisen und damit größere Reichweiten erlauben. Hinzu kommt, dass über den Prozess der "Rekuperation" zusätzlich Bremsenergie wieder in elektrische Energie umgewandelt und in die Batterie zurückgespeist werden kann. Die Leistungselektronik wandelt den Gleichstrom aus der Batterie in Wechselstrom für den Motor um und sorgt für die effiziente Steuerung des Motors. Dies führt dazu, dass Elektroantriebe, im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren, ihr volles Drehmoment schon bei geringen Drehzahlen entfalten. Sie erlauben ein zügiges Anfahren und schnelle Beschleunigung und garantieren damit hohen Fahrspaß. 


14. Wie lange kann eine Batterie genutzt werden?

Die Lebensdauer von Batterien hängt von Produktionsmaterialien wie auch mit deren Umgang durch den Nutzer. Mittlerweile gibt es bereits sehr hochwertige Batterien, die auch nach mehreren Jahren und Anwendungen nur einen geringen Anteil ihrer Kapazität verlieren. Die Nutzung der Batterien ist in Ladezyklen angegeben. Bei modernen Lithium-Ionen Akkus rechnet man heute je nach Benutzerprofil mit einer Lebensdauer von rund 1000 Ladezyklen. Hersteller geben eine Garantie von bis zu sieben Jahren oder 160.000 km. 


15. Welche Steckertypen gibt es?

Derzeit gibt es mehrere Ladesysteme, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Die Folge ist, dass regional unterschiedliche Systeme eingesetzt werden und die Steckvorrichtungen untereinander nicht kompatibel sind. Aus Verbrauchersicht ist es deshalb notwendig, die Standards zu vereinheitlichen. Dazu hat die Europäische Kommission 2013 einen ersten Schritt gemacht: Ab 2017 sollen von den europäischen Autoherstellern nur mehr noch Typ 2-Stecker verwendet werden.


Typ 1 AC Strom 

Der einphasige Stecker hat eine maximale Ladeleistung von 7,4 kW bei 230 V Wechselstrom. Die Anbindung erfolgt meist über eine In Cable Control Box und Schuko-Steckdose. Dieser Stecker wird von den europäischen Herstellern ab 2017 nicht mehr eingesetzt, kann aber mithilfe eines Adapterkabels weiterhin verwendet werden. Opel Ampera verfügt über dieses Steckersystem.


Typ 2 AC Strom 

Der Typ 2-Stecker wurde im Jahr 2013 von der Europäischen Kommission als Standard-Stecker verabschiedet. Im Vergleich zum Typ 1-Stecker können die Steckvorrichtungen sowohl auf der Fahrzeug- wie auch auf der Ladeinfrastruktur-Seite eingesetzt werden. Mit dem Typ 2-Stecker kann bei 230 V einphasig bzw. bei 400 V dreiphasig mit Ladeleistungen von 3,7 kW bis 43,5 kW geladen werden. Der Renault ZOE verfügt bereits über einen Typ 2-Stecker.


Kombinierter AC/DC Stecker Typ 2 

Die flexible Ladebuchse des "Combined AC/DC Charging Systems" ermöglicht das Laden von E-Fahrzeugen mit Gleich- und Wechselstrom. Je nach Bedarf kann damit das E-Fahrzeug auch bei Schnellladestationen geladen werden.


CHAdeMO DC-Stecker

Beim Laden mit CHAdeMO DC-Stecker kann bei einer Spannung von 300 bis 600 V und mit bis zu 62,5 kW geladen werden. Damit kann das Fahrzeug innerhalb von 30 Minuten auf 80% der Batterie-Kapazität aufgeladen werden. 



Quelle: Volkswagen Aktiengesellschaft

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Ökobilanz von Elektrofahrzeugen


Eine Ökobilanz ist eine systematische Analyse der Umweltwirkung von Produkten – von der Gewinnung der Rohstoffe, der Herstellung, Nutzung und am Ende die Entsorgung, sprich während des gesamten Lebensweges.


Die folgende Abbildung zeigt die Umweltwirkung von verschiedenen Fahrzeugantrieben – von der Gewinnung der Rohstoffe, der Herstellung, Nutzung und am Ende die Entsorgung. 



Quelle: Leitfaden - Klimafreundlich elektrisch unterwegs

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Quelle: Verbund

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Technologieübersicht


Batterietypen   

Lithium-Ionen 

Erreichen von den am Markt befindlichen Akkus die größte Energiedichte und damit auch die längsten Reichweiten. Lithium-Polymer-Akku  Diese Akkus weise eine höhere Energiedichte als Li-Ionen Batterien auf und sind günstiger in der Herstellung. Nachteil der Technologie ist die Empfindlichkeit gegenüber zu hoher oder niedriger Temperaturen sowie Tiefentladung oder Überladung. 


Lithium-Eisen-Phosphat 

Vorteil dieses Batterietyps ist die rasche Energieaufnahme innerhalb kurzer Zeit, das heißt die Batterie kann in wenigen Minuten geladen werden.


Natrium-Nickelchlorid (NaNiCl oder Zebra) 

Zebra Batterien benötigen eine konstante Betriebstemperatur zwischen 270 und 350° Celsius. Daher braucht das Fahrzeug, auch wenn es nicht im Einsatz ist Energiezufuhr, damit diese gehalten werden kann. Vorteile sind die relativ hohe Energiedichte und kein Memory-Effekt.


Nickel-Metallhydrid (Ni-MH) 

Ni-MH Akkus reagieren empfindlich auf Überladung, Tiefentladung und Überhitzung. Eingeschränkte Lebensdauer durch Memory-Effekt.


Blei-Gel 

Vorteile der Blei-Gel Batterien sind die Verlässlichkeit und die geringen Anschaffungskosten. Ein Nachteil ist die geringe Energiedichte, wodurch die Reichweite deutlich unter 100 km sinkt.



Quelle: BMNT

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Umweltaspekte


Emissionen 

Durch den Einsatz und Betrieb von Elektrofahrzeugen entstehen keine Verbrennungsemissionen und die Geräuschentwicklung ist sehr gering.


Der künftig verstärkte Einsatz von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen ist eine Möglichkeit um die Emissionen aus dem Autoverkehr massiv zu senken. Wird die Batterie für das Fahrzeug mit Strom aus regenerativen Energiequellen (z.B. Wasserkraft, Photovoltaik, Wind) geladen so kann sogar der Traum von abgasfreiem Autoverkehr verwirklicht werden. 



Hintergrundinfos


Begriffe

Rekuperation 

Rekuperation steht für Energierückgewinnung. Dabei wird Bewegungsenergie (Bremsvorgang) in nutzbare elektrische Energie umgewandelt und in der Batterie gespeichert.


Ladedauer [h] 

Elektrofahrzeuge können an herkömmlichen Steckdosen (230 Volt/16 Ampere) aufgeladen werden.– Dauer: mindestens 6-8 Stunden bis der Akku vollständig geladen ist. 80% sind nach 2-3 Stunden erreicht.


Memory Effekt 

Der Memory-Effekt bezeichnet den Kapazitätsverlust, der durch häufige Teilentladung auftritt. Der Akku "merkt" sich den Energiebedarf und stellt statt der vollen Kapazität nur noch die geringere Energiemenge zur Verfügung. Folge ist ein Spannungsabfall der die Akkulebensdauer stark reduziert.


Energiedichte 

Ist die Energiemenge die pro Masseneinheit oder Volumeneinheit gespeichert werden kann. Je höher die Energiedichte desto mehr Energie kann gespeichert werden, was ein wichtiges Kriterium für die Reichweite ist. 


Leistungsdichte 

Ist die "Leistung pro Masse" oder "Leistung pro Volumen". Die Leistungsdichte hat einen wesentlichen Einfluss auch das Beschleunigungsverhalten bei Elektrofahrzeugen.


Förderungen 

Eine aktuelle Liste der Förderungen im Bereich Elektromobilität finden Sie unter e-connected.at 



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Links

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» Stiftung Warentest

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