Basiswissen zur Elektromobilität

Elektromobilität ist weder kompliziert noch aufwändig. Wie bei Neuerungen üblich braucht es aber ein wenig umdenken. Anhand typischer Anfängerfragen wird das ABC der Elektromobilität genauer erklärt.

 

Einem Elektroautofahrer wird diese Frage immer zuerst gestellt. Aus Sicht eines Fahrers von Verbrennungsfahrzeugen grundsätzlich auch logisch, denn wer würde wohl gerne alle 100 bis 200km eine Tankstelle ansteuern wollen? Das Tankverhalten, nach einer Vollbetankung möglichst lange fahren zu können, bevor wieder eine Tankstelle aufgesucht werden muss, existiert als Elektroautofahrer grundsätzlich nicht. Getankt oder besser gesagt aufgeladen wird wann und wo immer möglich. Nur bei Langstrecken wird die Frage nach der maximalen Reichweite erst relevant. Dazu später mehr.

Wie weit eine Batterieladung reicht, hängt wie bei einem Verbrennungsmotor auch vom Gasfuss ab. Je schneller gefahren und beschleunigt wird, desto weniger Reichweite bleibt am Ende übrig. Und wie beim Verbrenner steigt auch der Verbrauch beim Elektroauto im Winter an. Nur ist dieser Effekt beim Elektroauto stärker ausgeprägt. Mit einem Mehrverbrauch von 20% bis 30% muss mit der aktuellen Batteriegeneration gerechnet werden. Zuletzt definiert hauptsächlich die Batteriekapazität die mögliche Reichweite. Je nach Elektroauto und der verwendeten Batterie sind heute realistische Reichweiten von 80 (Renault Twizy) bis 550 Kilometer (Tesla Model S 100D) möglich.

Diese Frage wird immer im Nachgang zur Frage mit der Reichweite gestellt. Die Antwort ist nicht ganz so einfach, denn es müssen viele Faktoren berücksichtigt werden. Die Ladedauer wird durch die Batteriegrösse, den aktuellen Ladestand der Batterie, die Temperatur und die mögliche Ladeleistung der Ladesäule respektive des im Fahrzeug verbauten Ladegerätes bestimmt.

Batteriegrösse und aktueller Ladestand der Batterie
Eine grosse Batterie zu laden benötigt logischerweise mehr Zeit als eine kleine Batterie. Eine leere Batterie komplett voll zu laden, dauert verständlicherweise auch länger, als eine nur halbvolle Batterie zu laden. Wie beim Handyakku auch, sinkt die Ladegeschwindigkeit je voller die Batterie wird. Die letzten paar Prozente werden nur noch mit einer sehr kleinen Leistung geladen um die Batterie zu schonen und einer schnelleren Batteriedegenration  entgegenzuwirken.

Aussentemperatur und Temperatur der Batterie
Elektroautos lieben den Sommer, denn an warmen Tagen können sie am besten ihr volles Potential entfalten. Bei winterlichen Temperaturen müssen sie leider ein wenig einbüssen. Dies ist unteranderem der chemischen Zellstruktur zuzuschreiben, die bei kalten Temperaturen weniger gut Strom aufnehmen und abgeben kann.
Sehr heisse Temperaturen mögen die Batterien jedoch auch nicht. Je mehr Energie eine Batterie in kurzer Zeit an die Räder abgeben muss, desto mehr Abwärme produziert sie. Auch erhöht sich die Batterietemperatur beim Aufladen per Schnelllader – denn nun fliesst in kurzer Zeit sehr viel Energie in die Batterie. Um ein mögliches Überhitzen der Batterie zu verhindern wird die Ladeleistung bei heisser Batterie reduziert bzw. wird die zur Verfügung stehende Energie für den Vortrieb gesenkt. Die Batterie lädt dann langsamer respektive die Beschleunigungswerte nehmen ab. Als Elektroautofahrer muss man sich darüber in der Regel keine Sorgen machen. Moderne Elektroautos verfügen über ein ausgeklügeltes Batteriemanagementsystem mit einer gut funktionierenden Batteriekühlung/-Heizung.

Ladeleistung
Den grössten Einfluss auf die Ladedauer hat jedoch die zur Verfügung stehende Ladeleistung der Ladesäule respektive des verbauten Ladegerätes. Wird an einer normalen 230V Haushaltssteckdose mit einer Stromstärke von 10A geladen, fliessen ca. 1.8 KW in die Batterie. Ein Supercharger schafft im Vergleich mittels Gleichstrom bis zu 135kW Ladeleistung. In der Schweiz ist bautechnisch ohne Bewilligung des Stromanbieters 3-Phasiges Laden mit 16A erlaubt. Dies entspricht einer Leistung von 11KW.
Bei einem Tesla Model S, das für 100km Reichweite im Durchschnitt etwa 20kWh benötigt, können an einer 11KW Ladesäule ca. 50km Reichweite pro Stunde nachgeladen werden.
Die meisten öffentlichen Ladesäulen bieten eine Ladeleistung von 11 bis 22 KW. Ein Tesla besitzt einen Lader mit 11kW oder 16.5kW (früher optional, mittlerweile Standard). Zusätzlich kann er per CHAdeMO (spezifischer Ladestandard für Schnellladesäulen, braucht beim Tesla einen speziellen Adapter: Kostenpunkt ca. CHF 700.-) mit ca. 46kW und an einem Supercharger wie beschrieben mit bis zu 135kW geladen werden.

OK. Und wie war das schon wieder mit kW und kWh? Hier gibt's die Antwort

Die einfachste Lösung ist das Laden zu Hause. Abends das Ladekabel einstecken und am nächsten Morgen mit voller Batterie losfahren. Gibt es zu Hause keine Lademöglichkeit, muss auf öffentliche Ladestationen ausgewichen werden. In der heutigen Zeit muss dafür leider noch ein Kompromiss eingegangen werden, denn die täglichen Fahrten müssen – abhängig von der täglich zurückgelegten Strecke –geplant und Ladestopps müssen bewusster eingelegt werden.

Die Schweiz verfügt bereits über ein gutes Netz an öffentlichen Ladesäulen und es kommen täglich neue dazu. Als Teslafahrer hat man den exklusiven Zugriff auf ein in Europa flächendeckendes Schnellladenetz (Supercharger). Langstrecken innerhalb Europas stellen für einen Teslafahrer daher auch kein grösseres Problem dar. Häufig findet man Ladesäulen in öffentlichen Parkhäusern, in Shoppingcenter oder an Autobahnraststätten. Ebenfalls bieten bereits einige Kantonalbanken Parkplätze mit Lademöglichkeit an. Einen guten Überblick liefern spezielle Lade-Apps wie z.B. ChargeMap.

Ladestandards/-anschlüsse
In Europa verfügen die angebotenen Fahrzeuge über einen Typ 1 Ladeanschluss (z.B. Nissan Leaf), einen Typ 2 Anschluss (z.B. Tesla) oder einen CCS Ladeanschluss (Typ2 mit zusätzlichem Gleichstrom-Anschluss, z.B. VW Golf). Daneben gibt es noch den CHAdeMO Anschluss (ursprünglich aus Japan).

Der deutsche Staat und die deutsche Autoindustrie versuchen innerhalb Europas den CCS-Ladeanschluss als Standard für Schnellladesäulen zu etablieren und möchten innerhalb Deutschlands in den nächsten Jahren ein flächendeckendes CCS-Schnellladenetz hochziehen.

Schön wär's. Aber im Ernst: Einen Tesla zu fahren ist nicht mit vorhandenem Reichtum gleichzusetzen. Natürlich kostet ein Tesla in der Anschaffung etwas mehr als ein vergleichbares Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Betrachtet man jedoch die kompletten Fahrzeugausgaben, wendet sich das Blatt schnell wieder. Stromkosten pro 100km Die Stromkosten in der Schweiz variieren sehr stark von Anbieter zu Anbieter. Gemittelt kann jedoch mit 20 bis 25 Rappen pro kWh gerechnet werden. Der Niedertarif liegt  meistens tiefer. Ein Model S mit einem Verbrauch von 20kWh pro 100km verschlingt etwa CHF 4.- bis 5.-. Je nach Tarif jedoch deutlich weniger. Ein vergleichbares Fahrzeug mit Verbrennungsmotor kostet bei einem Verbrauch von 8 Liter und einem Benzinpreis von CHF 1.60/Liter CHF 12.80 pro 100km. Aufladen am Supercharger sind grundsätzlich kostenlos (weitere Infos gibt’s hier). Auch ist bei vielen öffentlichen Ladestationen das Aufladen kostenlos (z.B. in Shoppingcenter, IKEA, Kantonalbanken, u.a.). Die Bilanz kann mit kostenlosem Laden also zusätzlich verbessert werden. Verkehrssteuern Bei den Verkehrssteuern sind die Unterschiede von Kanton zu Kanton sehr gross. In gewissen Kantonen wie Basel-Stadt kostet ein Model S mehr als ein Porsche, in anderen Kantonen wie z.B. in Solothurn werden für ein Elektroauto keine Verkehrssteuern erhoben. Die Unterschiede bei den Verkehrssteuern entstehen durch die von den Kanton hinterlegten Berechnungsgrundlagen wie das Fahrzeuggewicht, die Leistung, den CO2 Ausstoss oder in einer Kombination dieser Werte. Eine gute Übersicht gibt es hier: Versicherung Elektrofahrzeuge werden bei den Versicherern unterschiedlich gehandhabt. Bei der Zurich oder bei Helvetia werden sie günstiger tarifiert als ein vergleichbares Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Leasing Wenn das gewünschte Elektrofahrzeug nicht gekauft sondern per Leasing finanziert werden soll, kann ein Blick auf den Leasingzins auch für positive Überraschungen sorgen. Aktuell kann ein Tesla in Zusammenarbeit mit cashgate AG mit einem Zins ab 1.25% geleast werden. Bei einem tiefen Leasingzins kann es durchaus Sinn machen, einen Tesla besser zu leasen als ihn zu kaufen. Eine detaillierte Auflistung der anfallenden Kosten im Vergleich zu Konkurrenzautos haben wir ebenfalls erstellt.

 

 

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