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Ratgeber Elektro-Nutzfahrzeuge


Ratgeber E-Fahrzeuge

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


Sie eignen sich für alle Distanzen, besonders aber für Kurz- und Mittelstrecken. In Österreich sind nur etwa 6% aller Autofahrten länger als 50 km (Quelle: VCÖ).

 

Batteriebetriebene Nutzfahrzeuge sind eine interessante und wirtschaftliche Alternative zu fossil betriebenen Nutzfahrzeugen, da sie

 

• ein positives – umweltfreundliches und zukunftsorientiertes – Image vermitteln und so zur Kundengewinnung und -bindung beitragen können

• Ersparnisse bei Kraftstoff- und Wartungskosten bieten

• durch zahlreiche Begünstigungen auch in der Anschaffung mit vergleichbaren fossil betriebenen Fahrzeugen mithalten können 

 

15 Fragen rund um E-Mobilität

1. Welche Antriebsarten von Fahrzeugen zählen zu Elektromobilität?

Zu Elektromobilität zählen neben den vollelektrischen Fahrzeugen jene mit Hybrid- und Plug-in-Hybridantrieb 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 zumeist in modernen Lithium-Ionen-Batterien gespeichert. Elektrofahrzeuge werden – idealerweise an intelligenten Ladesäulen – mit Strom versorgt und haben eine Reichweite von 150 bis 400 km. Ein Beispiel: Renault ZOE (41 kWh Batterie), realistische Reichweite Sommer/Winter: 300 km/ 200 km. 


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. Die durchschnittliche rein elektrische 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, die Batterien werden einerseits durch Rekuperation, also Energierückgewinnung beim Bremsen, und andererseits über den Verbrennungsmotor geladen. Die elektrische Reichweite liegt hier bei 20 bis 30 km.


2. Wie viele E-Fahrzeugmodelle gibt es momentan?

Derzeit sind rund 50 reine Elektrofahrzeugmodelle in Österreich erhältlich. Zusätzlich gibt es auch eine große Auswahl an elektrischen Nutzfahrzeugen. So gut wie alle Hersteller haben neue E-Fahrzeuge für 2020 angekündigt, wodurch die Zahl der erhältlichen Modelle auf rund 200 ansteigen wird. (Quelle: VCÖ)


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

Elektromotoren haben einen deutlich höheren Wirkungsgrad als Verbrenner, da sie elektrische Energie fast vollständig in Bewegungsenergie umsetzen. Das sorgt nicht nur für einen geringeren Energieverbrauch, sondern bietet auch erhöhte Beschleunigung. 


Ein Beispiel: Hyundai Kona Elektro beschleunigt in 7,6 Sekunden von 0 auf 100 km/h. Sein leistungsstarker Elektromotor hat ein Drehmoment von 395 NM, wobei das volle Drehmoment bereits aus dem Stand zur Verfügung steht.


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

Rein batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) haben lokale Emissionen von 0 g CO2. Außerdem fallen in der Verwendung keine giftigen Stickoxide, Feinstaub oder sonstige Schadstoffe an. Damit tragen sie zu einer besseren Luftqualität bei. Im Vergleich dazu lag 2017 die durchschnittlichen CO2 Emissionen pro Kilometer bei 122 g für neuzugelassene Benzin-Pkw bzw. bei 125 g für neuzugelassene Diesel-Pkw. (Quelle: BMNT) 


Aufgrund des Strommixes in Österreich, der einen höheren Anteil an erneuerbaren Energien aufweist als z.B. in Deutschland, ist der Treibhausgasausstoß auch bei Bertachtung der Emissionen, die bei der Stromerzeugung entstehen, deutlich geringer als bei Fahrzeugen mit Verbrennungskraftmotoren. Wird der Strom zum Laden der Batterien aus 100% erneuerbaren Quellen bezogen, verringert sich der Anteil an Treibhausgasemissionen zur Energiebereitstellung nochmal drastisch.


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 gesundheitsgefährdendem Lärm und mehr Lebensqualität geleistet werden.


5. Wie weit kann ich mit einem Elektrofahrzeug 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 (41 kWh Batterie) haben mittlerweile eine Reichweite von bis zu 300 km. Da 94% aller Autofahrten kürzer als 50 km sind und die durchschnittlich pro Tag gefahrene Strecke bei 34 km liegt, ist eine solche Reichweite mehr als ausreichend. (Quelle: bmvit, "Österreich unterwegs sein")


6. Wie viel kostet mich der Betrieb eines Elektroautos? 

Bei einer jährlichen Laufleistung von 15.000 km, einem Strompreis von ca. 22 Cent pro Kilowattstunde und einem Stromverbrauch von 15-20 kWh pro 100 km liegen die Energiekosten eines E-Autos bei 500 bis 650 Euro pro Jahr. Ein vergleichbares konventionelles Fahrzeug  mit einem Verbrauch von 7 Litern auf 100 km kommt bei einem Treibstoffpreis von 1,20 Euro pro Liter auf über 1.200 Euro an jährlichen Treibstoffkosten. (Quelle: VCÖ)

 

Zusätzlich sind auch die Wartungskosten für E-Autos deutlich geringer als für konventionelle PKWs.


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

Je nach Marke und Verkaufsmodell sind E-Autos ab ca. 25.000 Euro erhältlich (z.B. Renault ZOE). Dabei ist aber noch die Förderung des BMNT für die Anschaffung eines reinen Elektroautos bzw. eines Brennstoffzellenfahrzeugs in der Höhe von 3.000 Euro abzuziehen. 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? – Elektromotoren haben viel weniger bewegliche Teile als Verbrennungskraftmotoren, 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-Ladestellennetz in Österreich ist mit rund 5.000 öffentlich zugänglichen Ladepunkten (darunter knapp 700 Schnellladestellen) im internationalen Vergleich besonders dicht. (Quelle: BEÖ) Welche E-Tankstellen es mit dem entsprechenden Stecker in Ihrer Umgebung gibt, finden Sie im E-Tankstellenfinder auf e-tankstellen-finder.com oder mittels E-Tankstellen-App.


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. Dabei kann die Ladestation z.B. mit der Photovoltaikanlage verbunden werden, um überschüssigen Strom in der Batterie des E-Autos zu speichern. Außerdem bieten smarte Ladestationen auch die Möglichkeit zur Einbindung in ein Smart Home System


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.

 

Folgende Abbildung zeigt einen Vergleich der Ladedauer von einem E-Auto mit 27 kWh Batterie und einem mit 41 kWh bei unterschiedlichen Ladeleistungen.


Vergleich Ladedauer

Bild vergrößern (Quelle: Faktencheck E-Mobilität, VCÖ)


12. Was muss ich beim Laden beachten?

Derzeit sind international verschiedene Ladestecker in Verwendung. Den Steckertyp und die mögliche Ladeleistung finden Sie schnell auf topprodukte.at oder anderen Vergleichsplattformen.

 

Moderne Ladestationen, Ladestecker und -kabel sind auf alle 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 vorwiegend 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 sorgen damit auch für hohen Fahrspaß.


14. Wie lange kann eine Batterie genutzt werden?

Die Lebensdauer von Batterien hängt von den Produktionsmaterialien wie auch mit deren Umgang durch den Nutzer ab. 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 1.000 Ladezyklen. Hersteller geben eine Garantie von bis zu sieben Jahren oder 160.000 km. 

 

Batterien verlieren mit der Zeit einen Teil ihrer Kapazität. Fällt die verfügbare Kapazität unter 80% der Nennkapazität wird es Zeit, die Batterie zu tauschen. Ältere ausrangierte Batterien können jedoch im "Second Life" weiterverwendet werden. So können sie als stationärer Zwischenspeicher in Gebäuden dienen, um Strom aus erneuerbaren Quellen zu puffern.  Damit können alte Batterien einen wichtigen Beitrag zur Energiewende liefern, da der Bedarf an Stromspeichern in Zukunft deutlich zunehmen wird.


15. Welche Steckertypen gibt es?

Derzeit gibt es mehrere Ladesysteme, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Die Folge ist, dass international unterschiedliche Systeme eingesetzt werden und die Steckvorrichtungen untereinander nicht kompatibel sind. Seit 2017 ist der Typ 2-Stecker als Standard festgelegt und in so gut wie allen neuen Elektrofahrzeugen verbaut.

 

Typ 1 Stecker

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.

 

Typ 2 Stecker

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 kW geladen werden.

 

CCS (Combined Charging System)

Die flexible Ladebuchse des CCS ergänzt den Typ 2 Stecker mit zwei zusätzlichen Leistungskontakten um eine Schnellladefunktion und ermöglicht das Laden von E-Fahrzeugen mit Gleich- und Wechselstrom.

 

CHAdeMO Stecker 

Beim Laden mit CHAdeMO Stecker kann bei einer Spannung von 300 bis 600 V und mit bis zu 100 kW geladen werden. An den meisten öffentlichen Ladesäulen steht eine Leistung von 50 kW zur Verfügung. 


Ökobilanz von Elektrofahrzeugen


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

 

Die folgende Abbildung zeigt einen Vergleich der Treibhaus- und Stickoxidemissionen verschiedener Antriebsarten. Es zeigt sich, dass E-Autos auch bei Betrachtung des gesamten Fahrzeuglebenszyklus besser als Verbrenner dastehen. So emittiert ein benzinbetriebener Kompaktklassewagen rund 195 g CO2-Äquivalent pro Personenkilometer, ein vergleichbares E-Auto, das mit 100 % Ökostrom geladen wird, nur rund 25 g/ Personenkilometer. Wird ein Elektroauto mit Strom aus nicht regenerativen Quellen geladen, nähern sich die Emissionen den Verbrennern an. 


Vergleich der Treibhausgas- und Stickoxidemissionen verschiedener Antriebe

Bild vergrößern (Quelle: Faktencheck E-Mobilität, VCÖ)


Technologieübersicht


Batterietypen   

Lithium-Ionen 

Erreichen von den am Markt befindlichen Akkus die größte Energiedichte und damit auch die längsten Reichweiten. Außerdem haben sie keinen Memory-Effekt. Gängige Ausführungsarten dieser Batterien sind Lithium-Polymer Akkus oder Lithium-Eisen-Phosphat Akkus.


Lithium-Polymer Akku

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. 

 

Umweltaspekte


Emissionen 

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

 

Der Einsatz von batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen ist eine Möglichkeit, 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 



Infoplus


Publikationen

• Faktencheck E-Mobilität – Was das Elektroauto tatsächlich bringt


Organisationen

» BMNT

» Österreichische Energieagentur

» Umweltzeichen


Links

» Konsument

» Stiftung Warentest

» klimaaktiv 

 


Hinweis für Hersteller und Anbieter 

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