Was bedeuten Abkürzungen, Zahlen und Begriffe?

Das grosse E-Mobilitäts-ABC

Andreas EngelRedaktor Auto & Mobilität

AC (engl.: Alternating Current) bezeichnet Wechselstrom, wie er aus jeder Haushaltssteckdose strömt. Im Gegensatz zum Gleichstrom (DC: Direct Current) ändert der Stromfluss 50 Mal pro Sekunde seine Richtung. E-Autos können zwar AC laden, die Batterie arbeitet jedoch mit Gleichstrom. AC muss daher zuerst zu DC umgewandelt werden – entweder an der Ladestation (zum Beispiel am Schnelllader) oder im Auto selbst. AC- dauert gewöhnlich länger als DC-Laden. 

Ein Akkumulator ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie auf chemischer Basis. Werden mehrere Akkuzellen aneinandergereiht, entsteht eine Batterie. Akku und Batterie werden umgangssprachlich häufig gleichgesetzt –fachlich korrekt ist aber der Begriff Batterie.

Das Herzstück eines jeden Stromers, dessen Kapazität, also die speicherbare Energiemenge, in Kilowattstunden (kWh) angegeben wird. Fast alle E-Autos setzen heute auf Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ion) mit Kapazitäten zwischen 50 und 100 kWh, die sich durch Langlebigkeit (Garantie meist 8 Jahre oder bis 160’000 km) und hohe Energiedichte auszeichnen. Eine günstigere Alternative sind Lithium-Eisen-Phosphat-Batterien, wie sie etwa Tesla in seinen Basismodellen einsetzt. Doch schon bald dürften Festkörperbatterien mit festem statt flüssigem Elektrolyt die E-Mobilität revolutionieren: Sie bieten höhere Energiedichte, mehr Reichweite und kürzere Ladezeiten als Li-Ion-Zellen. 

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Englische Abkürzung für Battery Electric Vehicles: Autos, die zu 100 Prozent mit Strom aus einer Batterie angetrieben werden. Die Abkürzung «EV» findet sich aber in vielen weiteren Antriebsbezeichnungen: bei Autos mit Benzin-Hybridantrieb (HEV: Hybrid Electric Vehicle), Plug-in-Hybrid-Antrieb (PHEV: Plug-in-Hybrid Electric Vehicle), 48-Volt-Elektromotoren (MHEV: Mild Hybrid Electric Vehicle) oder auch Brennstoffzellenautos (FCEV: Fuel Cell Electric Vehicle).

Die Fähigkeit eines E-Autos, nicht nur Strom aufnehmen, sondern auch wieder abgeben zu können – ans Stromnetz (Vehicle-to-Grid, V2G), ans eigene Zuhause (Vehicle-to-Home, V2H) oder an andere elektrische Verbraucher (Vehicle-to-Everything, V2X). Einige Modelle beherrschen bisher aber nur V2L (Vehicle-to-Load): Über einen Adapter können sie kleine Elektroverbraucher wie etwa einen E-Bike-Akku mit Strom versorgen. Wie bidirektionales Laden schon bald unser Stromnetz revolutionieren könnte, liest du hier. 

Das Bordladegerät wandelt im E-Auto Wechselstrom aus dem Stromnetz in Gleichstrom für die Batterie um. Ein 11-kW-Bordladegerät kann auf drei Phasen mit je 16 Ampere laden. Ein 3,7-kW-Bordladegerät nutzt nur eine Stromphase mit 16 Ampere. Einphasiges Laden dauert daher rund dreimal so lange wie dreiphasiges Laden.

Die Abkürzung steht für Combined Charging System und bezeichnet den europäischen Standard für DC-Schnellladesysteme mit Ladeleistungen von aktuell bis zu 400 Kilowatt (kW). Der gewöhnliche Typ-2-Stecker für die heimische AC-Wallbox (bis 22 kW) wird dabei durch zwei zusätzliche Gleichstrom-Kontakte erweitert. Das früher bei japanischen Autos übliche CHAdeMO-Schnellladesystem (Charge de Move, bis 50 kW) – Konkurrenz zum europäischen CCS – wird kaum noch angeboten. International werden weitere Systeme wie CCS1 in Nordamerika, GB/T in China oder Teslas Supercharger eingesetzt.

→ siehe CCS

Je tiefer der Luftwiderstandsbeiwert cW, desto aerodynamischer und damit effizienter das E-Auto: Das aktuell windschnittigste Serienmodell auf dem Markt ist die elektrische Luxuslimousine EQS von Mercedes mit einem cW-Wert von 0,20. Zum Vergleich: Ein stehender Mensch kommt auf 0,78, ein schwimmender Pinguin auf 0,03. Für weniger Luftwiderstand und damit mehr Reichweite setzen die Hersteller auf technische Kniffe wie einfahrbare Türgriffe, Spezialfelgen oder Kameras statt Seitenspiegel. 

Eine Wortschöpfung aus den englischen Begriffen «Front» und «Trunk» – ein Kofferraum unter der Fronthaube. Dort, wo bei Verbrennern oft der Motor sitzt, ist bei vielen E-Autos zusätzlicher Platz fürs Gepäck. 

Abkürzung für High Power Charging (dt.: Ultraschnellladen): So werden alle DC-Ladestationen mit Leistungen von mehr als 150 kW bezeichnet (Schnellladen 50 bis 150 kW) – moderne HPC-Säulen liefern bis zu 400 kW. E-Autos, die diese Leistung nutzen können, gibts aber erst wenige. Der neue Porsche Taycan etwa lädt mit maximal 320 kW. Damit ist seine 105-kWh-Batterie (Reichweite bis zu 678 km) im Idealfall in 18 Minuten von 10 auf 80 Prozent gefüllt – ab 80 Prozent Batterieladestand sinkt die Ladeleistung rapide (siehe Ladekurve).

Bei Hybriden wird meist ein Verbrennungs- mit einem E-Motor kombiniert. Sie besitzen stets einen elektrischen Speicher, der Bremsenergie zurückgewinnt – je grösser die Batterie, desto weiter können sie rein elektrisch fahren. Bei Mildhybriden (MHEV) mit 48-Volt-Bordnetz wird der Verbrenner nur beim Anfahren oder Beschleunigen unterstützt. Vollhybride arbeiten meist mit 400 Volt und können kurze Strecken rein elektrisch fahren. Plug-in-Hybride (PHEV) können hingegen wie ein BEV am Netz geladen werden und kommen heute bis zu 100 Kilometer weit. Dementsprechend gering ist ihr Normverbrauch. 

Die elektrische Ladeleistung einer E-Auto-Batterie wird in Kilowatt (kW) angegeben. Multipliziert mit der Ladezeit ergibt sich die Kapazität der Batterie in Kilowattstunden (kWh). Die grössten Batterien speichern heute mehr als 100 kWh elektrische Energie, was für teils deutlich über 500 Kilometer Reichweite genügt. Auch die maximal abrufbare Leistung der Elektromotoren wird in Kilowatt (kW) angegeben. Umgerechnet entsprechen 100 kW rund 136 PS. 

Verlauf der Ladeleistung an einem DC-Schnelllader. Zwar müssen alle Hersteller die maximale Ladeleistung (in kW) ihrer Modelle angeben – doch wie lange sie diese tatsächlich halten können, unterscheidet sich in der Praxis deutlich: Je höher und konstanter die DC-Ladekurve (im Bild: Audi E-Tron), umso schneller lädt ein E-Auto und umso langstreckentauglicher ist es. Beim AC-Laden bleibt die Ladeleistung hingegen nahezu konstant. 

Je nach Stromnetz und Bordladegerät erreichen E-Autos unterschiedliche Ladeleistungen. Eine Haushaltssteckdose liefert maximal 3,7 kW, eine AC-Ladesäule oder eine Wallbox zwischen 11 und 22 kW. An DC-Schnellladesäulen sind heute bis zu 400 kW möglich. Aus der Ladeleistung ergibt sich die Ladedauer der Batterie: Um eine 80-kWh-Batterie an einer 11-kW-Wallbox von 0 auf 100 Prozent zu füllen, benötigt man rund 7 Stunden und 15 Minuten. 

Wenn mehrere E-Autos denselben Hausanschluss nutzen, verhindert das Lastmanagement eine Überlastung des Anschlusses. Je nach aktuellem Stromverbrauch des Gebäudes verteilt das dynamische Lastmanagement die übrige Leistung auf die an den Wallboxen hängenden E-Autos. 

Hersteller geben heute meist acht Jahre (oder bis 160’000 km) Garantie auf den elektrischen Speicher. Danach sollte seine Kapazität noch mindestens 70 Prozent des Ursprungswertes betragen. Unabhängige Tests kommen aber regelmässig auf deutlich höhere Laufleistungen von bis zu 450’000 Kilometern. Um die Batterie zu schonen, nutzt man sie idealerweise zwischen 20 und 80 Prozent Füllung und lädt möglichst nur auf Langstrecken am DC-Schnelllader. 

→ siehe Batterie

Hersteller geben den CO₂-Ausstoss ihrer E-Modelle häufig mit 0 g/km an – versehen mit dem Hinweis: lokal emissionsfrei. Warum? BEVs stossen während der Fahrt tatsächlich keine Schadstoffe oder Klimagase aus – bei der Stromproduktion fallen diese aber sehr wohl an. Pro Kilowattstunde fallen im Schweizer Verbraucher-Strommix laut aktuellen Zahlen des Bundesamts für Umwelt BAFU rund 130 Gramm CO₂ an. Ein Tesla Model Y kommt damit rund sechs Kilometer weit. Ein vergleichbarer Verbrenner-SUV stösst dieselbe Menge CO₂ auf nur einem Kilometer aus.

→ siehe Hybridfahrzeuge

→ siehe Bordladegerät

In vielen Stromern verfügbarer Fahrmodus: Umso mehr der Fahrer den Fuss vom Gaspedal hebt, umso mehr verzögert das Fahrzeug – oft bis zum kompletten Stillstand. Man kann das E-Auto also weitgehend nur mit dem Gaspedal fahren – englisch: one pedal. Die mechanischen Bremsen werden so geschont und nur noch bei starken Bremsmanövern benötigt. 

Mit der bald flächendeckenden Einführung des internationalen Ladestandards nach ISO-Norm 15118 können E-Auto und Ladesäule bidirektional kommunizieren. Das Fahrzeug muss lediglich eingesteckt (plug) werden – und der Ladevorgang (charge) startet automatisch. Ladekarten oder andere Abrechnungssysteme werden überflüssig. Der neue Ladestandard bildet die Basis für eine intelligente Ladesteuerung – wichtig vor allem für Fuhrparks. Bei Tesla ist Plug&Charge seit Jahren schon Standard.

→ siehe Hybridfahrzeuge

Ein Reichweitenverlängerer (engl.: Range Extender, REX) ist meist ein kleiner Benzinmotor, der per Generator Strom für den E-Motor erzeugt, ohne selbst das Auto anzutreiben. Nur wenige Hersteller setzen auf das REX-Konzept, weil der Wirkungsgrad eher niedrig und die Verbräuche eher hoch sind. Aktuell bietet nur Mazda im City-SUV MX-30 einen REX an. 

Energierückgewinnung beim Bremsen oder Bergabfahren in einem Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Der Elektromotor wird dabei als Generator geschaltet, der die Energie in die Batterie zurückspeist. Besonders in der Stadt kann die Rekuperation den Verbrauch deutlich senken. Positiver Nebeneffekt: geringerer Bremsenverschleiss. 

→ siehe Ladeleistung

Gegenteil des One-Pedal-Driving: Geht der Fahrer vom Gas, verzögert das E-Auto nicht automatisch, sondern rollt möglichst widerstandsfrei weiter. Die Fahrweise des «Segelns» kann durch ideales Ausnutzen des Schwungs und vorausschauendes Fahren eine hohe Effizienz erzielen.

Der Ladezustand (engl.: State of Charge) gibt die Menge nutzbarer Energie in der Batterie an. Während bei Verbrennern die Tankanzeige meist grafisch dargestellt wird, wird der SoC üblicherweise in Prozent oder als kleines Batteriesymbol angegeben – so wie wir es vom Smartphone kennen.

Die Total Cost of Ownership (TCO) summiert alle Kosten über die gesamte Nutzungsdauer hinweg. Sind E-Autos aktuell bei der Anschaffung meist noch teurer als vergleichbare Verbrenner, haben sie in der Gesamtrechnung häufig die Nase vorn. Entscheidend sind die Unterhaltskosten: Tanken vs. Laden, Wartung, Service, Restwert, etc.

Als Wandladestationen (engl.: Wallbox) werden an der Wand befestigte Ladestationen für zu Hause bezeichnet. Sie ermöglichen höhere Ladeleistungen als herkömmliche Steckdosen und liefern meist 11 oder 22 kW – ja nach Bordladegerät des E-Autos. Wallboxen sind per FI-Schutzschalter vor Überlastung geschützt. Viele Modelle verfügen über Energiezähler und eine Zugangskontrolle gegen Fremdlader. Häufig können die Boxen in Mehrfamilienhäusern oder grossen Tiefgaragen zwecks Lastmanagement auch untereinander kommunizieren.