E-Mobilität und das E-Auto sind in aller Munde, vor allem wenn man die aktuelle öffentliche Debatte über die Reduzierung der Folgen des Klimawandels beobachtet. In unserem Artikel erfahren Sie, welche Umweltwirkungen die Elektromobilität hat, welche Vor- und Nachteile ein Elektroauto eigentlich bringt und wie die neue Technologie der E-Fahrzeuge überhaupt funktioniert.

Geschichte der Elektromobilität

Bereits ab 1821 wurde an den ersten Modellen getüftelt, und zwar mit Erfolg. Michael Faraday, ein englischer Naturwissenschaftler, stellte damals die Wirkungsweise des Elektromagnetismus mit kontinuierlicher Rotation, also die Grundfunktionen jedes Elektroautos, vor.

So wurde der Kerngedanke zum Leben erweckt und eindrucksvolle Bilder zeugen von den ersten Modellen im 19. Jahrhundert, die auf dieser Basis von mehreren Innovatoren hergestellt wurden. Die Jahre zwischen 1896 und 1912 gelten als erste Blütezeit des Elektroautos, als in den USA 34.000 Elektroautos zugelassen wurden. Die Zahl der benzinbetriebenen Fahrzeuge betrug damals nur 22%.

Allerdings war Öl billiger. Dieser Umstand verursachte den Niedergang der Elektrofahrzeuge und den Beginn der Ära der Vergaserkraftstoffe um 1910. Bis zur Ölkrise in den 1990er Jahren, als die Motivation, die Grundidee des Elektroantriebs in der individuellen Mobilität zu verfolgen, zu einer Erneuerung des Elektroautos führte.

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Was ist ein Elektroauto bzw. E-Auto?

Das Elektroauto steht für autonomes Fahren und für moderne Mobilitätskonzepte wie das Carsharing. Es kann ein mobiles Gadget oder ein fast geräuschloser Alltagshelfer sein.

Funktionsweise des Elektroautos

Das zentrale Bestandteil eines Elektroautos ist der Elektromotor, bei dem keine fossilen Brennstoffe notwendig sind. Im Motor wird, vereinfacht ausgedrückt, elektrische Energie in mechanische umgewandelt.

Der Elektromotor: Komfort und Effizienz

Der elektrische Motor wurde bereits 1837/1838 patentiert. Seitdem wird er in unzähligen Bereichen, in der Industrie, im Handwerk und in der Mobilität (elektrische Eisenbahn) eingesetzt. Dabei hat er sich als ideale Antriebsmaschine erwiesen - energieeffizient, zuverlässig, verschleißarm, nahezu geräuschlos und vibrationsfrei.

Das Kernstück des Elektroautos ist die Batterie. Weitere Komponenten sind der Elektromotor, die Leistungselektronik, die Kühlsysteme und das Temperaturmanagement.

Bei der Anordnung der Komponenten im Fahrzeug hat sich die sogenannte Skateboard"-Architektur durchgesetzt: Batterie zwischen den Achsen im Unterboden, Elektromotor und Leistungselektronik an der Vorder- und/oder Hinterachse. Die Karosserie wird sozusagen über dieses Skateboard gestülpt. Eine solche Unterbodenarchitektur soll eine etwas bessere Raumausnutzung als bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren ermöglichen.

Die Lithium-Ionen-Batterie: Energie, Sicherheit, Haltbarkeit

Die wesentlichen Anforderungen an die Batterie eines Elektroautos sind hohe Energie- und Leistungsdichte (wichtig für die Fahrleistung), Sicherheit und Funktionalität. Derzeit konzentrieren sich fast alle Fahrzeughersteller und Zulieferer auf die Lithium-Ionen-Batterie, weil sie diese Anforderungen am besten erfüllt und zudem Entwicklungspotenzial hat. Darüber hinaus zeichnen sich Lithium-Ionen-Batterien durch eine hohe Zyklenfestigkeit (Laden/Entladen) aus.

Reichweite & Nutzungsdauer

Die Nutzungsdauer der in Elektroautos eingebauten Batterien ist begrenzt. So gehen Experten davon aus, dass Lithium-Ionen-Batterien nach etwa 1.000 Ladevorgängen ausgetauscht werden müssen. Ausgehend von einer Reichweite von 100 Kilometern pro Ladung reicht eine Batterie für etwa 100.000 km. Je nach Nutzungsintensität des Fahrzeugs bedeutet dies eine Lebensdauer von etwa 5 bis 10 Jahren.

Die Vor- und Nachteile des modernen Elektroautos

Das Betanken mit Strom bietet einige Vorteile, die bei herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor nicht verfügbar sind. Da Elektromotoren schnell reagieren, sind E-Autos sehr reaktionsschnell und haben einen guten Drehmoment.

Ein konventionelles Fahrzeug zu besitzen bedeutet, an die Zapfsäule gebunden zu sein - die einzige Möglichkeit, Ihr Auto zu betanken, ist der Kauf von Benzin. Elektrofahrzeuge werden durch den Anschluss an das Stromnetz betankt, und Strom kann durch verschiedene Erzeugungsmethoden (erneuerbare Energien) erzeugt werden.

Wie bei einem Smartphone können Sie Ihr Auto auch zu Hause anschließen und es am nächsten Morgen wieder einsatzbereit haben. Außerdem bietet es mehrere Möglichkeiten zum Aufladen: zu Hause, bei der Arbeit oder unterwegs.

Zudem können Elektrowagen auch die Emissionen, die zum Klimawandel und Smog beitragen, reduzieren, die öffentliche Gesundheit verbessern und die ökologischen Schäden verringern.

Vorteile

• Geringe Umweltbelastung
• Kein Benzin erforderlich
• Keine Emissionen
• Kosteneffizienz
• Reduzierte Lärmbelästigung
• Geringe Wartungskosten

Trotz der sehr deutlich gewordenen positiven Aspekte gibt es auch einige Nachteile, die jeder Einzelne berücksichtigen muss, bevor er sich für ein Elektroauto als nächste große Investition entscheidet.

Stromtankstellen befinden sich noch in der Entwicklung. Falls Sie auf einer langen Reise sind sollten Sie sich demnach vorher erkundigen, welche Möglichkeiten es auf Ihrer Strecke gibt, um das E-Auto zu betanken, da die Reichweite geringer ausfällt als bei konventionellen Autos.

Die Stille des Autos kann auch ein wenig nachteilig sein, da Passanten Sie schlechter hören, wenn sie von hinten angefahren kommen. Dies kann in manchen Fällen zu Unfällen führen.

Nachteile

• Teilweise hohe Preise
• Wenige Tankstellen
• Geräuschlosigkeit
• vergleichsweise geringe Reichweite

Umweltbilanz des Elektroautos

Im Straßenverkehr erzeugt ein Elektroauto keine CO2- oder andere Treibhausgasemissionen. Für den Klimawandel ist es jedoch nicht relevant, wo die Emissionen entstehen, sondern wie groß sie insgesamt sind. Bei der Beurteilung der Klimaverträglichkeit von Elektrofahrzeugen ist es daher unerlässlich, das Stromangebot - also die Emissionen der Kraftwerke - und andere Emissionsquellen mit einzubeziehen. Mit fortschreitender Energiewende wird auch das elektrische Fahren mit jedem Jahr klimafreundlicher werden.

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Welche Umweltwirkungen hat Elektromobilität?

Die für die Umwelt und Gesundheit bekannten Schadstoffe sind Stickoxide und Feinstaub. Das Ausmaß der gesundheitsschädigenden Wirkung solcher Stoffe hängt auch davon ab, wo sie freigesetzt werden. Beispielsweise überschreiten die Luftgüte-Messstationen an stark befahrenen Straßen die Immissionsgrenzwerte für verschiedene Schadstoffe zum Teil deutlich. Denn in diesen Gebieten treten neben der Hintergrundbelastung durch Industrie- und Kraftwerksabgase oder durch Heizungen und Schornsteine auch lokale Emissionen aus dem Straßenverkehr auf.

Aber auch Menschen, die in ihren Autos sitzen, sind durch die schlechte Umgebungsluft aufgrund der Frischluftzufuhr betroffen.

Ausschließlich batterieelektrische Fahrzeuge haben keine Abgase. Sie fahren lokal ohne Abgase. Autos mit Verbrennungsmotoren hingegen stoßen neben den Emissionen zusätzliche antriebsbedingte Luftschadstoffe aus. Elektroautos sind dort von großem Nutzen, wo diese Abgase weitgehend für die schädliche Luftverschmutzung verantwortlich sind.

Finanzierung: Ankaufsprämie/Umweltbonus

Ein Wechsel auf ein Elektroauto ist teuer: Der Anschaffungspreis der Autos ist vergleichsweise hoch, und auch die Installation von Stromkabel, Steckdose und Wallbox in der privaten Garage können teuer sein. So erhalten Sie Subventionen:

Kaufprämie/Umweltprämie

Bereits seit Mai 2016 gibt es den Beschlus für den Elektroauto-Kaufbonus - auch als Umweltprämie bezeichnet. Als zukünftiger Besitzer eines Elektroautos können Sie sich darüber freuen, dass Sie in Deutschland rechtlich begünstigt werden. Der Staat möchte erreichen, dass mit diesem Gesetzespaket mehr Elektroautos verkauft werden.

Käufer von rein batteriebetriebenen Fahrzeugen erhalten dadurch einen Zuschuss von 4.000 Euro, Fahrer eines Hybridfahrzeugs mit Elektro- und Verbrennungsmotor erhalten einen Bonus von 3.000 Euro. Bei Hybridfahrzeugen ist entscheidend, ob sie an der Steckdose aufgeladen werden können.

Steuervergünstigungen und andere Fördermaßnahmen

Elektroautos werden auch steuerlich gefördert: Batterie-Elektrofahrzeuge, die bis zum 31.12.2020 erstmals zugelassen werden, müssen zehn Jahre lang keine Kfz-Steuer zahlen. Nach einem Halterwechsel innerhalb dieser zehn Jahre erhält der neue Fahrzeughalter für den dann verbleibenden Zeitraum eine Steuerbefreiung. Hybridfahrzeuge, die ebenfalls mit einem Verbrennungsmotor angetrieben werden, profitieren von diesem Steuervorteil nicht.

Seit 2019 gilt für Firmenwagen ein weiteres Privileg: Elektro- und Plug-in-Hybridfahrzeuge werden pauschal mit 0,5 Prozent des Listenpreises besteuert. Im Vergleich dazu müssen Verbrennungsmotoren beim Finanzamt mit einem Prozent des Listenpreises besteuert werden. Und auch das Aufladen des Elektroautos beim Arbeitgeber muss nicht als geldwerter Vorteil versteuert werden.

Fazit: E-Autos - zukünftige Technologie für mehr Klimaschutz

Elektroautos sind nicht die alleinige Patentlösung für die Reduzierung des Klimas. Nicht zuletzt brauchen wir mehr öffentliche Verkehrsmittel, mehr Fahrradverkehr und kurze Wege zwischen Arbeit, Wohnung und Pflege. Aller Wahrscheinlichkeit nach wird jedoch ein erheblicher Anteil der Verkehrsleistungen auch weiterhin mit motorisierten Verkehrsmitteln erbracht werden.

Darum muss auch der Autoverkehr klima- und umweltfreundlicher werden. Und hierbei kann das Elektroauto einen wichtigen Beitrag leisten. Dies gilt insbesondere für den Klimaschutz, wo das Elektroauto bereits heute erhebliche Vorteile hat. Dieser Vorsprung wird weiterwachsen, denn der Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung steigt stetig.