Vokabular rund um die Elektromobilität
Elektroauto-ABC: Das sind die wichtigsten Begriffe
17.1.2022, 09:34 Uhr
AC
Die Abkürzung für den englischen Begriff „Alternating Current“. Das deutsche Wort lautet „Wechselstrom“. Jedes Elektroauto kann mit Wechselstrom geladen werden, beispielsweise an der Haushaltssteckdose, einer Wallbox oder öffentlichen Ladesäule. An Bord wandelt der sogenannte Onboard-Lader den Wechselstrom in Gleichstrom (DC) um.
Akku
Der Akku oder Akkumulator ist ein wiederaufladbares Speicherelement für elektrische Energie auf elektrochemischer Basis. Umgangssprachlich ist auch von der Batterie die Rede, wobei Batterie strenggenommen einen Oberbegriff darstellt und auch solche Energiespeicher umfasst, die sich – im Unterschied zum Akku – nicht wiederaufladen lassen.
Letztlich ist jeder Akku also auch eine Batterie, aber nicht jede Batterie ein Akku.
Ampere
Die Einheit der elektrischen Stromstärke, abgekürzt „A“. Vereinfacht gesagt gibt die Stromstärke an, wie viel Strom durch eine Leitung – in diesem Fall das Ladekabel – in den Akku fließt.
Batterie
Siehe „Akku“.
Batterieladestand
Der Batterieladestand gibt an, wie viel nutzbare Energie noch vorhanden ist. Der englische Fachbegriff lautet „SoC“ (State of Charge). Zumeist wird der Batterieladestand in Prozent angezeigt.
BEV
Die Abkürzung für „Battery Electric Vehicle“. Zu deutsch: Batterieelektrisches Fahrzeug. Das BEV unterscheidet sich vom Brennstoffzellen-Auto (siehe unten), das zwar auch elektrisch fährt, aber den benötigten Strom aus Wasserstoff gewinnt.
Bidirektionales Laden
Damit ist die Fähigkeit eines Autos gemeint, Strom nicht nur laden, sondern auch abgeben zu können. Mit Modellen wie Kia EV6 oder Hyundai Ioniq 5 lassen sich beispielsweise elektrische Verbraucher wie das E-Bike versorgen oder „leergefahrene“ Elektroautos flott machen.
Perspektivisch wird aber größer gedacht: Vom E-Mobil könnte Strom ins Haus- oder das allgemeine Energienetz zurückfließen, dann spricht man von vehicle-to-home- (v2h) oder vehicle-to-grid-Technologie (v2g). Elektroautos würden so Bestandteile intelligenter Stromnetze (Smart Grid), indem sie Überkapazitäten aus Wind- oder Solaranlagen speichern und dann wieder ans Netz abgeben. In Japan ist bidirektionales Laden bereits ein verhältnismäßig wichtiges Thema.
Bordlader
Der Bordlader oder Onboard-Lader hat die Aufgabe, den Wechselstrom aus Steckdose, Wallbox oder Ladesäule an Bord des Elektroautos in Gleichstrom umzuwandeln. Bordlader gibt es gängigerweise in den Leistungsstufen 3,6 kW, 7,2 kW, 11 kW und 22 kW. Je höher die Kennziffer, desto zügiger kann das Elektroauto geladen werden. Wichtig ist aber noch eine weitere Unterscheidung: Einphasige Bordlader arbeiten langsamer, weil sie – wie der Name schon sagt – nur eine von möglichen drei „Leitungen“ nutzen, durch die der Wechselstrom fließt. Empfehlenswerter, aber auch teurer sind die schnelleren dreiphasigen Geräte. In den meisten modernen BEVs sind sie inzwischen aber serienmäßig verbaut.
Brennstoffzelle
Autos mit Brennstoffzelle verkörpern eine andere Form der Elektromobilität als die batterieelektrische. Hier wird der benötigte Strom nicht direkt in die Batterie geladen, sondern an Bord erzeugt. Das funktioniert, indem zunächst Wasserstoff getankt wird. Er reagiert in der Brennstoffzelle mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft. Dabei entstehen neben Strom auch Wasser und Wärme. Der Fachbegriff für ein Brennstoffzellen-Fahrzeug lautet FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle).
CCS
Die Abkürzung für „Combined Charging System”. Gemeint ist ein Schnellladesystem nach europäischem Standard, das sich inzwischen weitgehend durchgesetzt hat und im Rahmen der Ladesäulenverordnung (LSV) für Gleichstrom-Ladesäulen vorgeschrieben ist. Basis-Stecker ist der gängige Typ 2 für die Wechselstrom-Wallbox oder -Ladesäule (siehe „Ladestecker“), der aber um zwei weitere Pole fürs Gleichstrom-Laden erweitert wurde und so beide Disziplinen beherrscht. Die CCS-Ladeleistung reicht inzwischen bis zu 350 kW.
Chademo
Die Abkürzung für „Charge de Move“. Ein weiteres Schnellladesystem, allerdings nach japanischem Standard. Chademo verliert zunehmend an Bedeutung, in Deutschland wird es nur noch von wenigen Herstellern wie Mitsubishi oder Nissan angewendet. Selbst Nissan steigt aber bei seinem kommenden Elektro-Crossover Ariya auf CCS um. Die Schnellladeleistung von Chademo-Fahrzeugen liegt zumeist bei lediglich 50 kW.
CCS und Chademo sind nicht kompatibel. Viele Schnellladesäulen verfügen inzwischen über kein Chademo-Ladekabel mehr. Auch die Ladesäulenverordnung schreibt Chademo nicht vor.
DC
„DC“ steht für „Direct Current“ und bedeutet „Gleichstrom“. Um im Elektroauto Verwendung finden zu können, muss zugeführter Wechselstrom (siehe ‚AC‘) an Bord in Gleichstrom umgewandelt werden. Schnellladestationen spenden unmittelbar Gleichstrom.
Dreiphasiges Laden
Beim dreiphasigen Laden (siehe auch „Bordlader“) werden alle drei Stränge beziehungsweise Phasen des Stromkabels genutzt, durch das Wechselstrom ins Haus oder in die Ladestation fließt. Dadurch bekommt das Elektroauto auch drei Mal so viel Strom ab wie beim einphasigen (siehe unten) und doppelt so viel wie beim zweiphasigen Laden. Dadurch beschleunigt sich die Ladezeit.
Elektroauto
Nimmt man als Maßstab die Berechtigung zum Tragen eines E-Kennzeichens (siehe unten), so gelten rein batterieelektrische Autos (BEVs), Plug-in-Hybride (PHEVs) und Brennstoffzellen-Fahrzeuge (FCEV) als Elektroautos.
E-Kennzeichen
Das Kennzeichen mit dem Buchstaben „E“ ganz rechts dürfen die vorgenannten BEVs, PHEVs und FCEVs tragen. Bei Plug-in-Hybriden ist allerdings Voraussetzung, dass die elektrische Reichweite mindestens 60 Kilometer beträgt – oder der CO2-Ausstoß 50 g/km nicht überschreitet. Mit dem E-Kennzeichen können Privilegien wie das Nutzen besonderer Fahrspuren, kostenloses oder vergünstigtes Parken an speziell gekennzeichneten Flächen oder die Nutzung besonderer Fahrspuren verbunden sein. Das E-Kennzeichen ist bei der Zulassungsstelle zu beantragen. Eine Verpflichtung besteht aber nicht.
Einphasiges Laden
Einphasiges Laden (siehe auch „Bordlader) bedeutet, dass das Elektroauto beim „Tanken“ nur einen von möglichen drei Strängen des Stromkabels nutzt. So kommt im Akku aber auch nur ein Drittel der verfügbaren Leistung an – statt 22 kW also lediglich 7,3 kW. Abhängig vom Bordlader kann das auch noch weniger sein. Der Bordlader ist außerdem grundsätzlich entscheidend für die Frage, ob das Auto ein-, zwei- oder dreiphasig laden kann.
Zusätzlich eingeschränkt wird die einphasige Ladeleistung von der Schieflastverordnung (siehe entsprechender Punkt).
FCEV
Siehe „Brennstoffzelle“.
Feststoffbatterie
Sie soll der Elektromobilität den endgültigen Durchbruch bringen und die derzeit gebräuchliche Lithium-Ionen-Technologie (siehe entsprechender Punkt) ablösen. Feststoffbatterien verwenden statt des flüssigen Elektrolyts ein festes Material. Dadurch benötigen sie keine Kühlung, sind temperaturbeständiger, sicherer und leichter. Weil die Energiedichte der Feststoffbatterie höher ausfällt, steigt die Reichweite des E-Autos. Auch schnelleres Aufladen ist denkbar. Insgesamt versprechen Feststoffbatterien nicht nur leistungsfähiger, sondern auch günstiger zu sein. Bis zur Serienproduktion dürfte es allerdings 2030 werden.
Gleichstrom
Siehe „DC“.
Hybrid
Hybridfahrzeuge arbeiten mit mindestens zwei verschiedenen Antrieben, in aller Regel einem Verbrennungs- und einem Elektromotor. Dabei gibt es verschiedene Spielarten:
Mildhybride können nicht rein elektrisch fahren, der verbaute kleine E-Motor unterstützt aber beim Anfahren und Beschleunigen, außerdem dient er als Generator, um (Stichwort Rekuperation) beim Bremsen Energie zurückzugewinnen. Besonders effektiv arbeiten die modernen 48-Volt-Hybride.
Vollhybride wiederum erfahren ebenfalls über den E-Motor Unterstützung beim Anfahren und Beschleunigen, können aber sehr kurze Strecken rein elektrisch zurücklegen.
Bei seriellen Hybriden treibt der Verbrennungsmotor nicht direkt die Räder an, sondern einen Generator, der wiederum Strom für einen Elektromotor als eigentliches Antriebsaggregat produziert.
Plug-in-Hybride (siehe entsprechender Punkt) besitzen eine extern aufladbare Batterie und können längere Strecken rein elektrisch fahren.
HPC
Die Abkürzung für „High Power Charger“. Siehe „Schnellladen“.
Induktives Laden
Kontaktloses Laden ohne Kabel, wie man es bereits von elektrischen Zahnbürsten oder vom Smartphone kennt. Beim Auto steckt die Technik noch in den Kinderschuhen und hat bislang keine Serienreife erlangt. Induktives Laden könnte perspektivisch beim Befahren entsprechend vorbereiteter Straßen, aber auch – dann stationär – auf Parkplätzen oder in Garagen möglich sein.
Dazu bedarf es zweier Magnetspulen – einer im Boden und einer weiteren im Unterbau des Fahrzeugs. Wenn durch erstere Wechselstrom fließt, entsteht ein Magnetfeld. Kommt die im Auto verbaute „Gegenspule“ in die Nähe dieses Magnetfelds, erfolgt der gewünschte Stromtransfer.
Innovationsprämie
Sie wird beim Kauf eines Elektroautos gewährt. Aktuell ist sie bis zum 31. Dezember 2022 verlängert worden. Für E-Autos bis zu einem Nettolistenpreis von 40.000 Euro gibt es 6000 Euro vom Bund und 3000 Euro netto vom Hersteller, brutto errechnen sich somit 9570 Euro. Für Modelle im Preisspektrum zwischen 40.000 und 65.000 Euro fallen 5000 plus 2500 Euro an, also 7500 Euro netto/7975 Euro brutto.
Plug-in-Hybride bis 40.000 Euro werden mit 6750 Euro netto (7177,50 brutto) subventioniert, zwischen 40.000 und 65.000 Euro beträgt das Fördergeld 5625 Euro (5981,25 brutto). Zu beachten ist, dass das PHEV mindestens 60 Kilometer elektrischer Reichweite erzielen muss oder nicht mehr als 50 g/km CO2 ausstoßen darf.
Kilowatt
In Kilowatt (kW) wird einerseits die Leistung des Fahrzeugs angegeben, wobei in aller Regel parallel die alte Einheit PS (Pferdestärken) verwendet wird. Andererseits ist kW auch die Maßeinheit für die Ladeleistung von Ladestationen beziehungsweise für die Leistung beim Laden der Batterie.
Kilowattstunde
Eigentlich die Maßeinheit für die elektrische Arbeit, die Kurzform lautet „kWh“. „kW“ steht dabei für Leistung und „h“ für die Zeit. In der Elektromobilität wird die Kapazität respektive der Energiegehalt der Antriebsbatterie in kWh angegeben. Auch den Verbrauch eines Elektroautos misst man in kWh (pro 100 km).
Ladekabel
Hier gilt es zwischen Mode 2 und Mode 3 zu unterscheiden. Das Mode-2-Ladekabel besitzt eine zwischengeschaltete in-cable-control-box (ICCB), mit ihm lässt sich das Elektroauto auch an die Haushaltssteckdose (Schuko-Stecker) anschließen.
Das Mode-3-Ladekabel wiederum hat keine ICCB-Kontrollbox. Es dient der Verbindung zu einer Ladestation oder Wallbox.
Neben dem Ladekabel spielt auch der Ladestecker (siehe entsprechender Punkt) eine wichtige Rolle.
Ladekurve
Vereinfacht gesagt setzt sie beim Ladevorgang die Ladeleistung in Relation zum Ladestand der Batterie (SoC, siehe entsprechender Punkt). Die Ladekurve kann schwanken und fällt in aller Regel ab einem SoC-Wert von 80 Prozent ab. Das bedeutet, dass dann mit weniger Leistung und somit langsamer geladen wird. Dadurch sollen hohe Temperaturen vermieden und der Akku geschont werden.
Ladeleistung
Die Leistung, mit der die Batterie eines Elektroautos geladen wird. Gemessen wird sie in Kilowatt (kW, siehe entsprechender Punkt). Die Haushaltssteckdose bietet in aller Regel 2,3 kW, Wallboxen und öffentliche Ladestationen 11 bis 22 kW, Schnellladesäulen zwischen 50 und 350 kW. Kennt man die Kapazität der Batterie, lässt sich daraus die Ladezeit errechnen: Ein Akku mit 90 kWh bräuchte an der 11-kW-Wallbox also gut acht Stunden. Allerdings ist dies nur eine theoretische Größe, unter anderem, weil (siehe „Ladekurve“) die Ladegeschwindigkeit mit steigendem Füllstand abnimmt.
Ladepunkt/Ladestation
Ein Ladepunkt beziehungsweise eine Ladestation umfasst in aller Regel mehrere Ladesäulen.
Ladesäule
Hier lassen sich letztlich drei Kategorien unterscheiden:
Die üblichen Ladesäulen geben Wechselstrom (AC) mit 11 oder 22 kW ab. Schnellladesäulen spenden Gleichstrom, dies ab 50 kW. Ultraschnellladestationen oder High-Power-Charger (HPC) sind besonders leistungsfähige Schnellladestationen, deren Output 150 bis 350 kW beträgt (siehe „Schnellladen“).
Ladestand:
Siehe „Batterieladestand“.
Ladestecker
Als Standard-Stecker am weitesten verbreitet ist Typ 2, der für Wallboxen und öffentliche Wechselstrom-Ladestationen gedacht ist. Der CCS- oder Combo-Stecker (siehe „CCS“) besitzt zwei zusätzliche Leistungskontakte fürs Schnellladen. Einige Fahrzeuge arbeiten beim Schnellladen auch noch mit Chademo-Stecker (siehe „Chademo“). Tesla wiederum verwendet für seine Supercharger eine modifizierte Variante des Typ-2-Steckers.
Ladeverlust
Der betankte Strom kommt nicht komplett im Elektroauto an. Der Grund ist, dass die elektrische auch in Wärme-Energie umgeleitet wird. Das kann man beispielsweise dann merken, wenn das Kabel oder der der Akku eines Elektrogeräts beim Aufladen warm oder sogar heiß wird.
Beim Elektroauto entstehen Ladeverluste, die laut ADAC zwischen zehn und 20 Prozent betragen können. Ladeverluste haben auch Einfluss auf die Ladezeit und die Ladekosten.
Lithium-Ionen
Lithium-Ionen-Batterien sind der heute gängige Stand der Technik. Vorher gelangten Blei- oder Nickel-Metallhydrid-Akkus zum Einsatz, die aber eine geringere Energiedichte aufwiesen und dafür mit dem sogenannten „Memory-Effekt“ konfrontierten, einem Kapazitätsverlust bei häufiger Teilentladung also. Für die Zukunft setzt die Branche auf Feststoffbatterien (siehe eigener Punkt).
Mildhybrid
Siehe „Hybrid“.
Mode 2, Mode 3
Siehe „Ladekabel“.
One-Pedal-Driving
Übersetzt bedeutet das „Fahren mit einem Pedal“ und meint eine spezielle Fähigkeit moderner Elektroautos. Viele von ihnen können besonders intensiv rekuperieren (siehe „Rekuperation“). Beim Lupfen des Fahrpedals ist die Verzögerungswirkung dann so stark, dass das Fahrzeug – beispielsweise beim Zurollen auf eine Ampel – zum Stehen kommt, ohne dass das Bremspedal bemüht werden muss.
Onboard-Lader
Siehe „Bordlader“.
Range Extender
Wörtlich übersetzt „Reichweiten-Verlängerer“. Gemeint ist ein kleiner Benzinmotor, der einen Generator antreibt. Dieser erzeugt Strom für den Elektromotor und hilft dann weiter, wenn die Antriebsbatterie leergefahren ist.
Rekuperation
Die Rückgewinnung von Energie. Beim Bremsen beziehungsweise Verzögern wird kinetische Energie in Wärme umgewandelt und würde eigentlich verlorengehen. Elektro- oder Hybridfahrzeuge können sie aber zurückgewinnen, indem ihr E-Motor als Stromgenerator tätig wird und die Energie wieder in die Antriebsbatterie speist.
Besonders im Stadtverkehr mit seinen häufigen Brems- und Ausrollphasen lässt es sich effektiv rekuperieren. Mildhybride (siehe „Hybride“) beispielsweise laden ihre kleine Batterie ausschließlich via Rekuperation.
PHEV
Die Abkürzung für Plug-in Hybrid Vehicle. Siehe “Plug-in-Hybride”.
Plug & Charge
Ein unkompliziertes Lade- und Bezahlsystem. Die zur Abrechnung erforderlichen Daten werden, vereinfacht gesagt, einmalig im Auto hinterlegt. Beim „Anstöpseln“ wird es dann automatisch von der Ladesäule erkannt. Um den Ladevorgang zu starten, bedarf es weder einer App noch einer Ladekarte. Plug & Charge beherrschen bislang allerdings nur wenige Elektroautos, Teslas beispielsweise, einige Audis oder der Mercedes EQS.
Plug-in-Hybride
Plug-in-Hybride (PHEV) besitzen einen Verbrennungsmotor (zumeist einen Benziner, selten einen Diesel) sowie einen Elektromotor, der von einer extern aufladbaren Batterie gespeist wird. Sie können über längere Distanzen hinweg rein elektrisch fahren. Besonders leistungsfähige PHEVs erreichen elektrische Reichweiten um die 100 Kilometer.
Plug-in-Hybride dürfen das E-Kennzeichen tragen und kommen unter bestimmten Voraussetzungen in den Genuss der Innovationsprämie bzw. des Umweltbonus (siehe eigener Punkt).
Schieflast
Die meisten Gebäude in Deutschland werden über eine Dreiphasen-Leitung mit Strom versorgt. Wird nun ein Elektroauto mit einphasigem Bordlader (siehe entsprechender Punkt) an eine solche Dreiphasen-Leitung angeschlossen, kann im Netz eine sogenannte Schieflast entstehen. Dieser soll die sogenannte Schieflast-Verordnung entgegenwirken. Sie reduziert die Stromabgabe einer Phase auf 230 Volt/20 Ampere beziehungsweise 4,6 kW. Mehr bekommt ein einphasig ladendes Elektroauto also selbst dann nicht ab, wenn sein Bordlader – beispielsweise – 11 kW leisten würde.
Auch deshalb sind „dreiphasige“ Elektroautos mit ihrer Fähigkeit, bis zu 22 kW verarbeiten zu können, die bessere, da schnellere Wahl.
Schnellladen
Beim Schnellladen fließt nicht Wechselstrom (AC), sondern Gleichstrom (DC). Auch deshalb ist von einer Ladeleistung ab 50 kW auszugehen, denn die AC-Ladestationen in Deutschland geben de facto nicht mehr als 22 kW ab. Als gängigster Ladestandard hat sich inzwischen CCS gegenüber Chademo durchgesetzt. Eine eigene Rolle spielen Teslas Supercharger.
Sogenannte High-Power-Charger (HPC), auch Hochleistungs-Schnelllader oder Ultraschnelllader genannt, erreichen eine Ladeleistung von 150 bis 350 kW. High-Power-Charger finden sich zumeist entlang der Autobahnen, wo eine immer dichtmaschigere Versorgung entsteht, zunehmend aber auch in Städten.
Ob und in welchem Umfang ein Elektroauto schnellladen kann, ist von Modell zu Modell unterschiedlich. Ein Renault Zoe beispielsweise schafft nach Herstellerangaben 50 kW, ein Fiat 500E 85 kW, ein VW ID.3, Audi Q4 e-tron oder Cupra Born bis zu 125 kW, ein Porsche Taycan 270 kW.
Für den Akku ist langsameres Laden übrigens schonender.
SoC
State of Charge. Siehe „Batterie-Ladestand“.
Supercharger
Die Schnellladestationen von Tesla. Sie sind nur mit Tesla-Modellen kompatibel, von anderen Elektroautos also nicht zu nutzen.
Typ 2
Siehe „Ladestecker“.
Umweltbonus
Siehe „Innovationsprämie“.
v2g, v2h
Siehe „Bidirektionales Laden“.
Voll-Hybrid
Siehe „Hybrid“.
Volt
Die Einheit der elektrischen Spannung. Sie umschreibt in etwa den Druck, mit dem der Strom fließt.
Wärmepumpe
Eine gerade im Winter sinnvolle Einrichtung, da Elektroautos keinen Verbrennungsmotor besitzen, dessen Abwärme zum Beheizen des Innenraums herangezogen werden könnte. Das Wärmepumpensystem nutzt die Abwärme anderer Fahrzeugkomponenten, das entlastet die Traktionsbatterie und kommt der Reichweite zugute. Nicht für alle E-Autos gibt es indes eine Wärmepumpe, und nicht immer ist sie serienmäßig.
Wallbox
Eine Heimladestation fürs Laden von Wechselstrom. Die Anschaffung einer Wallbox empfiehlt sich schon deshalb, weil Haushaltssteckdosen nicht für dauerhaft hohe Belastungen wie das Laden eines Elektroautos gemacht sind. Zum anderen geht das Ladeprozedere deutlich schneller vonstatten. Wallboxen bis 11 kW müssen nicht beim Netzbetreiber angemeldet werden, leistungsfähigere – also bis 22 kW – hingegen schon. Noch bis vor kurzem wurde die Anschaffung und Installation einer Wallbox von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) mit bis zu 900 Euro bezuschusst. Inzwischen sind die Fördertöpfe allerdings leer.
Wechselstrom
Siehe „AC“.
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