Der Elektroantrieb gehört zu den wichtigsten Trends für die Mobilitätswende. Durch den Klimawandel rücken alternative Antriebsformen immer mehr in den Fokus. Der Elektroantrieb für Autos hat verschiedene Vorteile im Vergleich zum klassischen Verbrennungsmotor. Beim Aufladen des Elektroantriebs sollten Sie jedoch auf die Energiequelle achten. Es ist wichtig, dass Sie sich für grüne Energie entscheiden. Im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor ist der Elektroantrieb für Autos leise und emissionsfrei.
Weitere Vorteile eines Elektromotors sind die niedrigen Verschleiß-, Wartungs- und Energiekosten. Elektroantriebe finden Sie in der heutigen Zeit in verschiedenen Fahrzeugen. So laufen Elektrotransporter oder auch LKWs mit den Elektromotoren. Beim Kauf eines Elektrofahrzeugs sollten Sie auf die maximale Reichweite und die Antriebsform achten. In den folgenden Abschnitten wird der Elektroantrieb für Autos und die Funktionsweise genauer beschrieben.
Der Elektroantrieb und seine Funktionsweise
Das Herzstück eines Elektroantriebs ist der Motor. Der Elektromotor eines E-Fahrzeugs läuft mit Strom. Das Besondere an dieser Antriebsform ist, dass der Motor über Magnetfelder elektrisch aufgeladen wird. In einem Elektromotor finden Sie mehrere Magnetfelder, die sich abwechselnd abstoßen oder anziehen können. Bei diesem Vorgang entsteht Energie, über die der E-Motor angetrieben werden kann.
Bauteile eines Elektroantriebs
In einem E-Fahrzeug finden Sie verschiedene Bauteile, die in diesem Abschnitt näher beschrieben werden. Zu den wichtigsten Bauteilen zählen Hoch- und Niedervoltbatterien und der Elektromotor:
- Hochvoltbatterie:
Eines der wichtigsten Bauteile in einem E-Fahrzeug ist eine Hochvoltbatterie. Die Batterie fungiert hier als ein wichtiger Energiespeicher. Die Hochvoltbatterie kann auch als Akku des E-Fahrzeugs bezeichnet werden. Akkus haben unterschiedlich hohe Speicherkapazitäten. Die Speicherkapazität ist für die maximale Reichweite des Fahrzeugs immens wichtig. Sie können die Hochvoltbatterie über eine Ladestation oder Wallbox aufladen. In den meisten E-Fahrzeugen finden Sie einen Lithium-Ionen-Akku, die die Elektrizität optimal speichern können. Im Vergleich zu anderen Akkus haben die Lithium-Ionen-Akkus eine hohe Speicherkapazität und werden an den Ladestationen schnell und effektiv geladen. E-Fahrzeuge mit einer leistungsstarken Hochvoltbatterie haben einen höheren Anschaffungspreis. - Niedervoltbatterie:
Neben der Hochvoltbatterie finden Sie in einem Elektroantrieb eine Niedervoltbatterie. Die Niedervoltbatterie dient dazu, um die gesamte Bordelektronik mit Energie zu versorgen. Der Starkstrom aus der Hochvoltbatterie hat eine zu hohe Spannung und könnte die einzelnen Geräte beschädigen. Die Niedervoltbatterie versorgt in einem E-Fahrzeug die Scheibenwischer, das Radio, den Bordcomputer, den Tempomat und die gesamte Beleuchtung. Die Batterien können durch Rekuperation aufgeladen werden. Bei der Rekuperation handelt es sich um einen Bremsvorgang, bei dem Energie erzeugt wird. - Elektromotor und Ladeanschluss:
Neben der Hoch- und Niedervoltbatterie finden Sie in einem E-Fahrzeug einen Elektromotor. Der Motor besteht aus Magneten, einem Rotor und einem Stator. Statoren sind unbewegliche Teile im Motor und generieren durch konstante Magnetfelder Gleichstrom. Rotoren sind die beweglichen Teile in einem Motor und können Wechselstrom erzeugen. Durch die Produktion von Gleich- und Wechselstrom stoßen sich die Magnetfelder ab und ziehen sich an. Dadurch entsteht Strom, der für den Elektroantrieb genutzt wird. Die Leistungselektronik sorgt dafür, dass der Motor mit der passenden Spannung versorgt wird. Frequenz und Stärke sind enorm wichtig für den jeweiligen Elektroantrieb.
Um den Elektroantrieb mit Energie versorgen zu können, müssen Sie das Fahrzeug an einer Ladestation aufladen. Jedes E-Fahrzeug verfügt über einen Ladeanschluss. In der Regel befinden sich die Ladeanschlüsse eines E-Fahrzeugs an der rechten oder linken Seite. Als Fahrzeugbesitzer können Sie sich überlegen, ob Sie Ihr E-Fahrzeug an einer Ladesäule, einer Wallbox oder Steckdose aufladen möchten. Beim Laden über die Steckdose sollten Sie bedenken, dass es lange dauern kann. So kann das Laden der Batterie an einer normalen Steckdose über acht Stunden dauern.
Arten von Elektroantrieben
Neben E-Fahrzeugen können Sie sich auch für Hybrid-Elektrofahrzeuge entscheiden. Die Hybrid-Elektrofahrzeuge werden mit Strom und Benzin betrieben. In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Arten näher beschrieben:
- Elektroauto:
Elektroautos werden ausschließlich mit Strom aus unterschiedlichen Quellen betrieben. Im Vergleich zu Hybriden und Hybrid-Elektrofahrzeugen erzeugen die E-Fahrzeuge weniger Emissionen und sind umweltfreundlicher. - Hybridauto:
Ein Hybridauto hat neben einem E-Motor noch einen kleinen Verbrennungsmotor. So kann das Fahrzeug mit Elektrizität und mit Benzin/Diesel betrieben werden. Sollte der Akku des Hybridautos leer sein, schaltet das Fahrzeug automatisch auf Kraftstoff um. Die Hybridautos werden ebenfalls an einer Ladestation aufgeladen. Wenn der Motor auf Kraftstoff umsteigt, erzeugt das Fahrzeug Emissionen. - Hybrid-Elektrofahrzeug:
Im Unterschied zu normalen Hybridautos werden die Hybrid-Elektrofahrzeuge in erster Linie mit Benzin/Diesel angetrieben. Die Modelle besitzen auch einen kleinen Elektroantrieb, der mit Rekuperation aufgeladen werden kann. Im Fahrzeug können Sie über die Bordelektronik zwischen EV-Modus und Kraftstoff wählen.
Reichweite des Elektroantriebs
Beim Kauf eines Elektrofahrzeugs müssen Sie unbedingt auf die maximale Reichweite achten. Weitere wichtige Faktoren sind Effizienz und Batteriegröße. Achten Sie beim Kauf auf die Art der Verwendung und welche Reichweite für Sie sinnvoll ist.
Energiequelle
Elektro- und Hybrid-Fahrzeuge benötigen Strom. Es ist wichtig, dass Sie auf die Strom- und Energiequellen achten. Über den Anschluss können Sie den Akku aufladen. Die Spannung wird ebenfalls im Akku gespeichert.
Wo kommen Elektroantriebe zum Einsatz?
Elektroantriebe werden in unterschiedlichen Branchen und Bereichen eingesetzt. Viele dieser Antriebe nutzen Sie im privaten und geschäftlichen Alltag. E-Motoren gibt es für verschiedene Fahrzeuge. Die kleinen und großen Antriebe sind für die Industrie immens wichtig. So werden Transportfahrzeuge, Pumpen, Ventilatoren, Förderbänder, Hebevorrichtungen, Industrieroboter, Drucker, Gleichlaufantriebe, Sortiermaschinen, Taktantriebe, Pressen, Drehbänke und Bohrmaschinen mit den Elektromotoren angetrieben.
Fazit
E-Motoren sind für die Mobilität und die Industrie besonders wichtig. In der heutigen Zeit fahren die meisten Fahrzeuge noch mit klassischen Verbrennern. Dank der Digitalisierung wurden bereits innovative Technologien entwickelt, die für die E-Mobilität wichtig sind. Die E-Mobilität befindet sich aber noch in der Entwicklung. In den kommenden Jahren muss die Ladeinfrastruktur in Deutschland ausgebaut werden, damit Elektrofahrzeuge flächendeckend geladen werden können.
Viele Privatpersonen und Unternehmen sind an E-Fahrzeugen interessiert. Allerdings haben die meisten E-Fahrzeuge einen hohen Anschaffungspreis. Zudem spielt die begrenzte Speicherkapazität eine zentrale Rolle bei der Kaufentscheidung. Zu den wichtigsten Entwicklungen und Trends zählt der Lithium-Ionen-Akku. Die Akkus können in den folgenden Jahren noch weiterentwickelt werden.
Vielfältiger Einsatz
E-Antriebe sind vielseitig einsetzbar. Heute finden Sie die kleinen und großen E-Motoren in Küchengeräten, Motorrollern, CD-Playern, Zügen und Fahrzeugen. Das Besondere an den Elektromotoren sind Effizienz und eine umweltfreundliche und bewusste Fahrweise. Durch neue Technologien und Entwicklungen gibt es bei den Motoren unterschiedlichen Effizienzklassen. In einem E-Motor finden Sie verschiedene Bauteile, die das E-Fahrzeug antreiben können. Es gibt einen feststehenden Magneten (Stator) und einen frei beweglichen (Rotor). Durch die Magnete entstehen Magnetfeld im Motor, durch die der E-Motor angetrieben werden kann.
In den nächsten Jahren wird sich die Elektromobilität weiterentwickeln. Durch den Ausbau der Infrastruktur in Deutschland wird der Verbrennungsmotor von alternativen Antriebsformen abgelöst werden. Elektromobilität ist hier besonders wichtig, um die gesetzten Klimaziele erreichen zu können.