Das Thema Elektromobilität hat sich für die angeschlagene Automobilindustrie zu einem Schlagwort für eine saubere Zukunft entwickelt. Mittlerweile setzen fast alle Hersteller darauf, dass das E-Auto spätestens in etwa zehn Jahren den herkömmlichen Verbrenner komplett ablösen wird. Dabei ist dieses Thema gar nicht wirklich neu. Bereits in der Anfangszeit des Automobils gab es elektrisch angetriebene Fahrzeuge. Damals waren die Elektromotoren den Verbrennungsmotoren sogar überlegen.
Elektroautos sind bei weitem keine Erfindung der Neuzeit
Die Geschichte des Elektroautos beginnt zeitgleich mit der Geschichte des Automobils. In der Anfangszeit der motorisierten Fortbewegung waren die Elektromotoren den Verbrennungsmotoren sowohl in technischer als auch in ökonomischer Hinsicht überlegen. Erst mit der Weiterentwicklung des Verbrennungsmotors nach 1900 erzielten damit ausgerüstete Fahrzeuge deutlich größere Reichweiten und verdrängten die ersten Elektroautos vom Markt.
Ein besonders erwähnenswertes Fahrzeug der damaligen Zeit ist der „Lohner-Porsche“, entwickelt von Ferdinand Porsche, dem Gründer des gleichnamigen Sportwagenherstellers. Dieses Elektroauto wurde auf der Weltausstellung 1900 präsentiert und verfügte über vier einzeln steuerbare Radnabenmotoren. Dadurch konnte eine sehr kompakte Bauform erzielt werden, und durch den Wegfall mechanischer Verluste ergab sich eine deutlich höhere Reichweite. Aber auch diese Studie änderte nichts an der folgenden Verdrängung des Elektroautos.
Die folgenden 70 Jahre lang fristete das Elektromobil ein Schattendasein. Kein Automobilhersteller spielte ernsthaft mit dem Gedanken, ein solches Fahrzeug zu entwickeln. Während der Ölkrise 1973 wagten es zwar vor allem die amerikanischen Hersteller, erste Studien zu Elektrofahrzeugen zu entwickeln und auch zu präsentieren, jedoch ergab sich abgesehen davon nicht viel. Erst nach der Ölkrise der 90er-Jahre, die durch den Golfkrieg hervorgerufen wurde, wurden ernsthafte Bemühungen betrieben, um die Elektromobilität zu fördern und zur Serienreife zu bringen. Dies führte zunächst zu einem Hybridauto-Trend, den die meisten Experten als direkte Vorstufe zum reinen Elektrofahrzeug ansehen.
Entwicklung der Motorentechnik
Grundsätzlich gibt es zwei unterschiedliche Arten von Elektromotoren: Gleichstrommotoren sowie synchrone und asynchrone Drehstrommotoren. In der Anfangszeit der Elektromobile verwendete man praktisch nur Gleichstrommotoren, da diese sehr robust sind und ohne aufwändige Ansteuerelektronik auskommen. Es genügte, die Motoren über einen Spannungsregler direkt an die Batterie anzuschließen. Allerdings ist der Wirkungsgrad von Gleichstrommotoren deutlich schlechter als der von Drehstrommotoren. Drehstrommotoren haben einen Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent, Gleichstrommotoren bringen es hingegen lediglich auf ungefähr 30 bis 40 Prozent Effizienz.
Der Drehstrommotor ist jedoch deutlich komplizierter im Aufbau und erfordert eine Ansteuerelektronik, die aus dem von der Batterie kommenden Gleichstrom drei um 120 Grad versetzte Wechselströme macht. Technisch machbar wurde dies erst Ende der 80er-/Anfang der 90er-Jahre durch die zunehmende Verbreitung integrierter Schaltkreise. Wirtschaftlich und damit in der Großserie anwendbar wurde die Steuerelektronik hingegen erst Ende der 90er-Jahre.
Wie viel „Klimaretter“ steckt tatsächlich im Elektroauto?
Elektromobile werden von der Politik, von den Fahrzeugherstellern und auch von der Fachpresse als „Klimaretter“ dargestellt. Bei etwas kritischer Betrachtung fällt jedoch auf, dass dies keineswegs automatisch so ist. Das Fahrzeug selbst hat zwar keinen Schadstoffausstoß, doch die Produktion des Stromes erfolgt noch immer zu einem großen Teil in Kraftwerken, die einen erheblichen Schadstoffausstoß aufweisen. Jedoch sind, auch wenn man diesen Umstand berücksichtigt, die Schadstoffemissionen eines Elektrofahrzeuges deutlich geringer als die eines herkömmlichen Autos. Dies liegt daran, dass zunächst einmal der Wirkungsgrad von Elektromotoren mit fast 90 Prozent deutlich höher liegt als der von Verbrennungsmotoren, die einen maximalen Wirkungsgrad von 30 bis 40 Prozent erreichen.
Hinzu kommt, dass man Elektroautos nachts schadstofffrei laden kann, da nachts deutlich mehr Strom produziert wird, als überhaupt benötigt wird. Dies liegt daran, dass es deutlich kostenintensiver wäre, die Kraftwerke nachts herunterzufahren und morgens wieder hochzufahren, als sie einfach die ganze Nacht durchlaufen zu lassen. Aus diesem Grund ist bei den meisten Stromanbietern der Strom nachts günstiger.
Übrigens: Eine vollständige Liste der Vorteile des elektrischen Fahrens finden Sie hier oder beim ADAC.
Höherer Schadstoffausstoß bei der Produktion – niedrigere Emissionen im Betrieb
Wenn man die Gesamtenergiebilanz von Elektrofahrzeugen kritisch betrachtet, muss man auch die Produktion mit einbeziehen. Diese ist deutlich komplizierter als die eines gewöhnlichen Fahrzeugs, da vor allem die Produktion der Batterien viele Spezialstoffe benötigt, die höchst giftig und nur unter dem Einsatz von sehr viel Energie abbaubar sind. Ab einer Nutzungsdauer von etwa zwei Jahren hat sich dies jedoch mit dem geringen Schadstoffausstoß für die Fortbewegung ausgeglichen und das Elektroauto ist ab diesem Zeitpunkt umweltfreundlicher als herkömmliche Fahrzeuge.
