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Funktionsweise Elektroauto

Ladeanschluss

Von Birte Leonhardt // Aktualisiert: 06.07.2022

Die Elektromobilität boomt und das nicht ohne Grund. Denn E-Autos sind nicht nur im Design elegant, sondern überzeugen auch durch ihre Leistung wie beispielsweise schnelle Beschleunigung und ihre nachhaltigere Antriebsart. Doch wie funktioniert ein Elektroauto? In unserem Artikel erzählen wir dir alles, was du über die Funktionsweise von Elektroautos wissen musst!

Inhaltsverzeichnis

Arten von Elektroautos

Aufbau


Das Wichtigste auf einen Blick

  • Grundsätzlich gibt es vier Arten von Elektroautos, wovon jedoch nur zwei reine E-Autos sind.
  • Die wichtigsten technischen Komponenten eines E-Autos sind die Batterie, der Elektromotor und der Ladeanschluss.
  • Die Batterie ist die teuerste und schwerste technische Komponente im Elektroauto.

Arten von Elektroautos

Die Grundvoraussetzung, ein Auto Elektroauto nennen zu dürfen, ist das Vorhandensein eines Elektromotors. Dabei gibt es im Grunde vier verschiedene Arten von Elektroautos. Hierbei handelt es sich allerdings nur bei zwei der vier Varianten um ein reine Elektroautos. Die anderen beiden Elektroautos haben zusätzlich zum notwendigen Elektromotor einen Verbrennungsmotor.

BEV

Das BEV (Battery Electric Vehicle) ist ein reines Elektroauto und wird lediglich durch einen Elektromotor angetrieben. Hierfür wird die Batterie über ein Stromnetz geladen und speichert Energie, die für den Antrieb benötigt wird.

REEV

Der sogenannte Range Extended Electric Vehicle weist zusätzlich zum Elektromotor einen Verbrennungsmotor auf. Hierbei treibt der Elektromotor das Auto nicht direkt an, sondern liefert Strom für die Batterie und verhindert besonders bei niedrigem Akku-Stand das Liegenbleiben aufgrund von niedriger Batterie mit dem Auto.

PHEV

PHEV sind Plug-in-Hybrid Electric Vehicles und haben ebenfalls einen Elektromotor sowie einen Verbrennungsmotor. Hybridfahrzeuge können kurze Strecken elektrisch zurücklegen, benötigen jedoch für längere Strecken den Verbrennungsmotor. PHEVs verfügen außerdem über einen Ladeanschluss und können somit über das Stromnetz geladen werden.

FCEV

FCEV sind Wasserstoffautos, die ebenfalls rein elektrisch fahren. Im Gegensatz zum BEV wird der Strom jedoch während der Fahrt aus einer Brennstoffzelle erzeugt und nur in einem kleinen Pufferakku zwischengespeichert.


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Aufbau

Ein Elektroauto besteht aus mehreren Komponenten, die an unterschiedlichen Stellen des Autos verbaut sind. Diese Komponenten sind alle mit Hochvolt-Kabeln verbunden, wobei die Spannung meistens 480 Volt beträgt (im Vergleich hierzu beträgt die Spannung von Haushaltssteckdosen 230 Volt). Bei besonders leistungsstarken Elektroautos beträgt die Spannung teilweise sogar 800 Volt. Zudem ist die Funktionsweise von Elektroautos zwar immer ähnlich, dennoch unterscheiden sie sich in ihren Leistungen und so eignen sich einige E-Autos eher für Pendler und andere E-Autos eher für Langstrecken. Welches Elektroauto sich für welche Zwecke eignet, erfährst du am ehesten immer direkt beim Händler!

Batterie

Die Batterie bildet das Herzstück des Elektroautos und ist die teuerste Komponente. Sie wird zwar als Batterie bezeichnet, es handelt sich allerdings eher um einen Akku, der immer wieder aufgeladen wird. Die Begriffe werden oft synonym verwendet. Es handelt sich bei den Batterien meistens um Lithium-Ionen-Batterien, allerdings wird bereits an neuen Generationen von Batterien geforscht. In den Batterien kann durch chemische Prozesse Energie gespeichert und wieder freigesetzt werden. Je höher die Leistung der Batterie ist, desto länger sind die Strecken, die du mit dem Elektroauto fahren kannst. Daher sind die Energie- und Leistungsdichte zentrale Kenngrößen für ein E-Auto. Die Batterie besteht zudem aus zwei Teilen: Zum einen aus der Niedervolt-Batterie, die primär die Bordelektronik, also den Bordcomputer, Autoradio und Co., mit Strom versorgt und zum anderen die Hochvolt-Batterie, die den Motor versorgt. Die Hochvolt-Batterie bestimmt, wie leistungsstark das Auto und wie hoch die Reichweite des Elektroautos ist. So sind E-Autos mit einer leistungsstarken Hochvolt-Batterie deutlich teurer als E-Autos mit einer weniger leistungsstarken Hochvolt-Batterie. Zudem gibt es ein Batterie-Managementsystem, welches dafür sorgt, dass beispielsweise die Batterie nicht überhitzt, um so Schäden an der Batterie (beispielsweise beim Laden) zu verhindern. Aufgrund der Größe der Batterie ist sie meistens im unteren Teil des E-Autos eingebaut.


Wie du die Batterie schonst und die Lebensdauer deines E-Autos erhöhst, erfährst du in unserem Ratgeberartikel!

Elektromotor

Während in der Batterie die Energie gespeichert ist, kann sie bei Bedarf in den Elektromotor übertragen werden. Meistens handelt es sich um einen sogenannten „synchronen Wechselstrommotor“. Die Funktionsweise des Motors ist wie folgt: Es gibt immer zwei Magneten, die ein Magnetfeld erzeugen. Während ein Magnet durch Gleichstrom konstant bleibt und ein Magnetfeld erzeugt, wechseln die Pole des anderen Magneten mithilfe von Wechselstrom. Hierdurch entsteht ein permanentes Anziehen und Abstoßen von den Magneten, wodurch eine rotierende Bewegung entsteht. Diese Rotation überträgt sich schließlich auf die Achse und die Räder des Elektroautos. Oft befindet sich der Elektromotor oberhalb der Vorderachse oder im hinteren Bereich des Fahrzeugs. Damit Elektromotor und Batterie zusammenarbeiten können, benötigt man zudem eine Leistungselektronik, die dafür sorgt, dass der Strom genau so umgewandelt wird, wie er vom Elektromotor gebraucht wird (Frequenz, Stärke, Form, etc.).

Ladeanschluss

Der Ladeanschluss entspricht dem Tankdeckel eines Verbrenners und ermöglicht das Laden der Batterie des E-Autos. Der Ladeanschluss ist also die Schnittstelle zwischen Batterie und Stromquelle. Viele neue Elektroautos haben einen sogenannten bidirektionalen Ladeanschluss, der sowohl das Laden als auch das Entladen des Elektroautos erlaubt, wodurch man beispielsweise externe Geräte laden kann.


Wie du an einer Ladesäule lädst, erfährst du in einem weiteren Ratgeberartikel!


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Über die Autorin:

Birte Leonhardt war bis 2022 Redakteurin im hauseigenen Ratgeber von emiwa.

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