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Unser E-Mobilitäts Lexikon

Die wichtigsten Grundbegriffe zu Elektrizität und elektrischem Fahren.

AC-Strom

Die Abkürzung AC steht für „Alternating Current“ und bedeutet Wechselstrom. Hier wird die Polung des Stroms regelmäßig gewechselt und ein Gleichgewicht aus negativer und positiver Richtung erzeugt.

In der Praxis

Jedes Elektroauto ist dafür geeignet, mit Wechselstrom geladen zu werden. Der Inverter (Wechselrichter) des Fahrzeugs wandelt hierfür den Wechselstrom in Gleichstrom um.

DC-Strom

Die Abkürzung DC steht für „Direct Current“ und bedeutet Gleichstrom. Hier wird die Stärke und Richtung des Stroms zeitlich nicht geändert.

In der Praxis

Bei manchen Elektroautos gibt es als Alternative zum AC-Laden die Gleichstrom- oder auch DC-Ladestation. Hier wird der Strom direkt in die Batterie geladen. Der teure und schwere Gleichrichter ist dabei direkt in der Ladestation verbaut.

Permanenterregte Synchronmaschine (PSM)

Eine permanenterregte Synchronmaschine ist eine Wechselstrommaschine, bei der die Frequenz der erzeugten Spannung proportional der Umdrehungsgeschwindigkeit ist.

In der Praxis

In vielen Elektroautos ist die PSM die typische Bauart des Elektroantriebs. „Permanent erregt“ heißt, dass im Motor sogenannte Permanentmagnete zum Einsatz kommen, keine Elektromagnete. Werden letztere eingesetzt, handelt es sich um eine elektrisch erregte Synchronmaschine (ESM).

Volt (V)

In Volt wird die elektrische Spannung angegeben. So wird beschrieben, wie viel Energie in den einzelnen Ladungsträgern, den Elektronen steckt. Eine normale Haushaltssteckdose liefert beispielsweise einphasigen Wechselstrom mit einer Spannung von 230 Volt. Der Einsatz eines 48-Volt-Hybridsystem bietet zudem die beste Möglichkeit der Verbrauchs- und CO2-Reduzierung zu überschaubaren Kosten. Dazu zählt das Abschalten des Verbrennungsmotors während der Fahrt (Segeln), ein sehr schneller Motorstart und eine effiziente Bremsenergie-Rückgewinnung (Rekuperation).

In der Praxis

Der Akku von Elektrofahrzeugen hat je nach Modell eine Nennspannung von 300 bis 1000 Volt. Die aus konventionell angetriebenen Fahrzeugen bekannte 12 Volt Batterie gehört jedoch ebenfalls zur Grundausstattung des E-Autos. Sie gewährleistet in erster Linie den Betrieb der kleineren Verbraucher wie Lüftung oder elektrische Fensterheber.

Memory Effekt

Unter dem Memory-Effekt bezeichnet man den Kapazitätsverlust einer Batterie, der bei häufiger Teilentladung eintritt. Dieses Problem tritt insbesondere bei alten Nickel-Cadmium-Batterien auf und äußert sich durch einen frühen Spannungsabfall, obwohl die komplette verfügbare Kapazität noch nicht entnommen wurde.

In der Praxis

Bei Elektroautos werden heutzutage fast ausschließlich Lithium- Ionen-Batterien verwendet, die sich durch eine hohe Zyklenfestig- keit (Ladung/Entladung) auszeichnen und von dem Memory-Effekt nicht betroffen sind.

Smart Grid

Als Smart Grid werden intelligente Stromnetze bezeichnet. Elektrofahrzeuge können Teil des Smart Grid werden, indem sie zeit- und lastgesteuert geladen werden bzw. sogar Energie in das Netz zurückspeisen.

In der Praxis

Auch wenn sich Smart Grid momentan noch in der Entwicklungsphase befindet, sind intelligente Stromnetze bereits jetzt ein wichtiger Bestandteil auf dem Weg zur Elektromobilität.

Ampere (A)

Einheit der Stromstärke. Die Stromstärke gibt an, wie schnell der Strom durch das Stromkabel fließt.

In der Praxis

Eine handelsübliche Wallbox für das Laden zu Hause wird mit 16 oder 32 Ampere an das Stromnetz angeschlossen. Je mehr Ampere zur Verfügung stehen, desto kürzer ist die Aufladezeit bei einem Elektroauto.

Bidirektionales Laden

Beim bidirektionalen Laden kann die Ladeelektronik des Elektrofahrzeuges nicht nur Energie vom Netz aufnehmen, sondern auch wieder zurück an das Netz abgeben. Damit wird die Batterie eines Elektro- autos potenziell zum Stromspeicher.

In der Praxis

Als Teil eines intelligenten Netzes (Smart Grid) könnte diese dann Überkapazitäten etwa aus Solaranlagen speichern und bei Bedarf wieder abgeben, sofern sie am Stromnetz angeschlossen ist. Dies wird in der Zukunft möglich sein.

Watt (W)

Mit Watt (W) wird die Leistung, also der Energieumsatz pro Zeitspanne bezeichnet. Die elektrische Leistung ergibt sich aus Volt, also dem Druck, und Ampere, also der Menge, zusammen. Für die Ladedauer eines E-Autos gilt die Faustregel: Je weniger Leistung die Quelle hat, desto länger dauert die Aufladung. Eine normale Steckdose (die man nur in Notfällen nutzen sollte) liefert eine Leistung von 3,7 Kilowatt, eine gängige Wallbox 11 Kilowatt. Öffentliche Normal- ladestationen verfügen in der Regel über eine Leistung von 22 Kilowatt.

In der Praxis

Beim Elektroauto wird die maximal speicherbare bzw. aktuell verfügbare Energie der Traktionsbatterie in kWh gemessen. Eine Kilowattstunde ist die Energie, die mit einer Leistung von 1 Kilowatt in einer Stunde aufgenommen oder abgegeben wird. Bei zusätzlicher Betrachtung des Energieverbrauchs (gemessen in kWh pro 100 km) ergibt sich die theoretische Reichweite eines Elektrofahrzeugs.