EV Wissen - die wichtigsten Begriffe rund um die Elektromobilität

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A

AC laden

AC steht für Wechselstrom (englisch: Alternating Current) und beschreibt eine Stromform, bei der die Richtung der elektrischen Ladung regelmässig wechselt. Diese Art von Strom wird in den meisten Stromnetzen genutzt, da sie sich effizient über grosse Entfernungen transportieren lässt. Beim Laden eines Elektrofahrzeugs mit Wechselstrom erfolgt die Umwandlung in Gleichstrom durch das im Fahrzeug integrierte Ladegerät.

Beim AC-Laden dauert der Vorgang länger als beim DC-Laden, da der Wechselstrom direkt im Fahrzeug in Gleichstrom umgewandelt wird. Die Ladegeschwindigkeit ist dabei durch die Leistung des integrierten Ladegeräts begrenzt.

 

Akku

Ein Akkumulator, kurz Akku, dient als wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie. Werden mehrere Akkuzellen miteinander verbunden, entsteht eine Batterie.

Im täglichen Sprachgebrauch werden die Begriffe „Akku“ und „Batterie“ oft fälschlicherweise synonym verwendet.

Folgende Akku-typen werden bei E-Autos verwendet:

• Lithium-Ionen-Akku:

  • Beginnen wir mit dem bekanntesten Vertreter unter den Batterietypen: dem Lithium-Ionen-Akku. Diese Bezeichnung umfasst eine chemische Zusammensetzung, bei der Lithium, Nickel, Mangan und Kobalt eine zentrale Rolle spielen. Daher werden sie oft auch als (Li-)NMC-Akkus bezeichnet. Sie sind nicht nur die am häufigsten verwendeten Batterien in Elektroautos, sondern finden sich auch in vielen alltäglichen Geräten wie Smartphones.

  • Zu den Vorteilen: Ihre weite Verbreitung hat zu intensiver Forschung und kontinuierlicher Verbesserung geführt. So hat sich die Energiedichte von Lithium-Ionen-Akkus in den letzten Jahren etwa verdoppelt. Energiedichte beschreibt, wie viele Wattstunden pro Kilogramm Batteriegewicht bereitgestellt werden können. Hinzu kommen eine geringe Selbstentladung von nur 1 bis 2 % pro Monat sowie die Fähigkeit, hohe Stromstärken bereitzustellen oder aufzunehmen – Eigenschaften, die sie besonders für Elektroautos geeignet machen.

  • Allerdings gibt es auch Herausforderungen. Lithium-Ionen-Akkus sind temperaturempfindlich: Unter 5 Grad und über 40 Grad leidet die Leistung. Um die Temperatur zu regulieren, benötigen diese Batterien oft ein Kühlsystem, was zusätzlichen Platz beansprucht und das Gesamtgewicht erhöht.

• Lithium-Eisenphosphat-Akku:

  • Der Lithium-Eisenphosphat-Akku, kurz LFP-Akku, verwendet Eisenphosphat an der positiven Elektrode statt des üblichen Kobaltoxids. Interessanter Fakt: 2008, als das KERS-System in der Formel 1 eingeführt wurde, holte Lewis Hamilton seinen ersten Weltmeistertitel – mit einer Lithium-Eisenphosphat-Batterie im Rennwagen.

  • Zu den Vorteilen: LFP-Akkus sind deutlich günstiger als NMC-Batterien, was die Herstellungskosten für Elektroautos reduziert – ein wichtiger Faktor, da die Batterie noch immer den Grossteil der Kosten ausmacht. Zudem sind sie äusserst robust, widerstehen thermischen Schäden und Überlastung und gelten als sicherer, selbst bei extremen Belastungen wie einem Nagelschusstest. Ihre Langlebigkeit ist ebenfalls beeindruckend: Nach bis zu 10'000 Ladezyklen können sie noch etwa 75 % ihrer Kapazität beibehalten. Ein weiterer Vorteil ist ihre nahezu vollständige Recyclingfähigkeit.

  • Allerdings bringen LFP-Akkus auch Nachteile mit sich. Ihre geringere volumetrische Energiedichte bedeutet, dass sie im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Akkus entweder weniger Reichweite bieten oder mehr Platz beanspruchen. Dies kann besonders bei kleineren Elektroautos die Reichweite einschränken oder grössere Akkupakete erforderlich machen.

• Feststoff-Akku:

  • Die Feststoffbatterie wird von vielen als revolutionäre Technologie für die Elektromobilität angesehen. Bisher ist es jedoch keinem Unternehmen gelungen, sie aus dem Labor in die Massenproduktion zu bringen, obwohl zahlreiche Hersteller intensiv daran arbeiten. Ihren Namen verdankt diese Batterie dem festen Elektrolyt, der die Pole verbindet.

  • Die Vorteile der Feststoffbatterie liegen in ihrer Kombination widersprüchlicher Eigenschaften: hohe Energiedichte bei geringem Preis, schnelle Ladezeiten, lange Lebensdauer und eine hohe thermische Sicherheit trotz der hohen Energiedichte. Besonders vielversprechend ist die Aussicht, dass an Schnellladestationen innerhalb von Minuten mehrere Hundert Kilometer Reichweite geladen werden könnten.

  • Der Nachteil? Bis Ende 2024 gibt es noch keine marktreife Feststoffbatterie, und es wird voraussichtlich noch Jahre dauern, bis diese verfügbar ist. Mercedes plant beispielsweise erste Fahrzeuge mit dieser Technologie ab 2028. Ein weiteres Hindernis ist die notwendige Umstellung der Produktionsanlagen, da Feststoffbatterien nicht mit den aktuellen Fabriken für NMC-Akkus kompatibel sind – trotz der Investitionen in Gigafactories weltweit.

 

Ampere

Die Einheit zur Messung der elektrischen Stromstärke gibt an, wie viel elektrische Ladung pro Sekunde durch einen Leiter fliesst. Sie wird als grundlegende Grösse in der Elektrotechnik verwendet und ist nach dem Physiker André-Marie Ampère benannt. Ein höherer Wert bedeutet, dass mehr Energie durch ein System transportiert wird. In der Praxis spielt sie eine wichtige Rolle bei der Dimensionierung von Kabeln und Geräten, um Überlastungen zu vermeiden.

 

Autonomes Fahren

Fahrzeuge mit dieser Technologie können bestimmte Fahrmanöver eigenständig ausführen, ohne dass die Fahrer*innen aktiv eingreifen müssen. Sensoren, Kameras und fortschrittliche Software ermöglichen die Erkennung von Umgebung, Verkehr und Strassenbedingungen. Die Entwicklung erfolgt in Stufen, von assistierten bis hin zu vollständig selbstfahrenden Systemen. Ziel ist es, Komfort, Sicherheit und Effizienz im Strassenverkehr zu erhöhen. Die vollständige Autonomie ist jedoch noch nicht in allen Bereichen technisch und gesetzlich umgesetzt.

Es gibt verschiedene Autonomiestufen von 0 (keine Automatisierung) bis 5 (vollständig autonom). Ziel ist es, Sicherheit, Komfort und Effizienz im Strassenverkehr zu erhöhen.

 

B

Batterie

Siehe Erklärung zu Akku.

 

Batteriemanagementsystem (BMS)

Ein System, das für die Überwachung und Steuerung von Batterien in Elektrofahrzeugen und anderen Anwendungen verantwortlich ist, sorgt für deren Sicherheit und Effizienz. Es überwacht wichtige Parameter wie Ladezustand, Temperatur und Spannung der einzelnen Zellen. Zudem schützt es die Batterie vor Überladung, Tiefentladung oder Überhitzung. Durch die Optimierung der Leistung und Lebensdauer der Batterie trägt es wesentlich zur Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit des Gesamtsystems bei.

 

Bidirektionales Laden

Mit dieser Technologie können Elektrofahrzeuge nicht nur Energie aus dem Stromnetz beziehen, sondern auch wieder zurückspeisen. Dabei fungiert das Fahrzeug als mobile Batterie, die etwa zur Unterstützung des Haushalts oder zur Stabilisierung des Stromnetzes genutzt werden kann. Besonders vorteilhaft ist diese Funktion in Verbindung mit erneuerbaren Energien, da überschüssiger Strom gespeichert und später verwendet werden kann. Die Steuerung erfolgt über spezielle Ladegeräte und ein intelligentes Energiemanagement. Dieses Konzept wird zunehmend als wichtiger Bestandteil der Energiewende betrachtet.

 

C

CCS

CCS (Combined Charging System) ist ein Ladesystem, das den Typ 2-Stecker um zusätzliche Plus- und Minuskontakte für Gleichstrom erweitert und somit Schnellladen mit Leistungen von bis zu 350 kW ermöglicht, wobei in der Praxis meist 150 kW erreicht werden. Der CCS-Stecker ersetzt zunehmend den japanischen CHAdeMO-Stecker.

 

Charging Point

Siehe Erklärung zu Ladestation.

 

Chemie der Batterien

Die Chemie von Batterien bezieht sich auf die Zusammensetzung und die elektrochemischen Prozesse, die elektrische Energie speichern und freisetzen. Typische Batterien in der Elektromobilität basieren auf Lithium-Ionen-Technologie, wobei Materialien wie Nickel, Mangan, Kobalt (NMC), Eisenphosphat (LFP) oder andere Stoffe für die Elektroden verwendet werden. Die Wahl der Chemie beeinflusst Eigenschaften wie Energiedichte, Lebensdauer, Kosten, Ladegeschwindigkeit und Sicherheit. Jede Batterietechnologie hat ihre Vor- und Nachteile, z. B. hohe Energiedichte bei NMC-Batterien oder Robustheit und niedrige Kosten bei LFP-Batterien. Die Weiterentwicklung der Batterietechnologie, etwa durch Feststoffbatterien, zielt darauf ab, diese Eigenschaften weiter zu optimieren.

 

CHAdeMO

Eine japanische Technologie ermöglicht das schnelle Aufladen von Elektrofahrzeugen mit Gleichstrom. Diese Schnittstelle wurde speziell entwickelt, um hohe Ladeleistungen bereitzustellen und ist vor allem in Japan weit verbreitet. Die Ladeleistung liegt typischerweise bei bis zu 50 kW, wodurch Fahrzeuge effizient aufgeladen werden können. Europäische und amerikanische Ladestandards stellen allerdings eine zunehmende Konkurrenz dar, was die Verbreitung beeinflusst.

 

CO₂-Neutralität

CO₂-Neutralität bedeutet, dass die Menge an ausgestossenem Kohlenstoffdioxid (CO₂) durch gleichwertige Massnahmen ausgeglichen wird, die CO₂ aus der Atmosphäre entfernen oder dessen Ausstoss vermeiden. Dieses Konzept wird oft im Zusammenhang mit Klimaschutz und Nachhaltigkeit verwendet, um die globale Erwärmung zu begrenzen. Unternehmen, Länder oder Einzelpersonen können CO₂-Neutralität durch die Reduzierung von Emissionen, den Einsatz erneuerbarer Energien oder die Unterstützung von Klimaschutzprojekten wie Aufforstung oder CO₂-Speicherung erreichen. Das Ziel ist eine Balance zwischen ausgestossenem und gebundenem CO₂, um keinen negativen Einfluss auf das Klima zu haben.

 

D

DC laden

DC steht für „Direct Current“ (Gleichstrom) und wird direkt in die Batterie eines Elektrofahrzeugs eingespeist, ohne eine zusätzliche Umwandlung im Fahrzeug. DC-Laden ist deutlich schneller als AC-Laden, da die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom bereits durch die Ladestation erfolgt. Diese Methode eignet sich besonders für Schnellladestationen und ermöglicht in kurzer Zeit eine hohe Reichweite.

 

Direktantrieb

Ein Direktantrieb ist ein Antriebssystem, bei dem die Antriebskraft direkt vom Motor auf das angetriebene Teil übertragen wird, ohne dass zusätzliche mechanische Elemente wie Getriebe oder Riemen benötigt werden. Diese Bauweise zeichnet sich durch hohe Effizienz, geringeren Verschleiss und präzise Steuerung aus. Direktantriebe kommen häufig in Elektroautos zum Einsatz, da sie die Leistung des Elektromotors direkt auf die Räder übertragen und so die Komplexität des Antriebsstrangs reduzieren. Zudem bieten sie ein leises Betriebsgeräusch und ermöglichen ein kompaktes Design.

 

Drehmoment

Die Grösse, die beschreibt, wie viel Kraft auf eine Drehachse ausgeübt wird, nennt sich Drehmoment. Es wird oft in Newtonmetern (Nm) gemessen und spielt eine wichtige Rolle bei der Beschleunigung von Fahrzeugen. In Elektrofahrzeugen ist das Drehmoment von entscheidender Bedeutung, da Elektromotoren sofort ihre volle Drehmomentkraft zur Verfügung stellen können, was eine schnelle und gleichmässige Beschleunigung ermöglicht. Das Drehmoment beeinflusst die Fahrdynamik und hilft beim Anfahren, Steigen von Hügeln oder Überholen. Besonders bei E-Fahrzeugen sorgt das schnelle und konstante Drehmoment für eine angenehme Fahrerfahrung.

 

E

Effizienz

Die Effizienz eines Fahrzeugs beschreibt, wie gut es Energie in Bewegung umwandeln kann. Bei Elektroautos bedeutet dies, wie viel der elektrischen Energie aus der Batterie tatsächlich in Vortrieb umgesetzt wird. Ein höherer Wirkungsgrad führt zu einer besseren Reichweite, da weniger Energie verloren geht. Faktoren wie der Motor, das Fahrzeuggewicht und die Aerodynamik beeinflussen die Effizienz. Bei Elektrofahrzeugen sind die Umwandlungseffizienz des Antriebsstrangs und die Nutzung von regenerativem Bremsen entscheidend für die Gesamtleistung.

 

Elektrizität

Es handelt sich um eine Form von Energie, die durch Elektronenbewegung in einem elektrischen Feld erzeugt wird. Diese Energieform kann in verschiedenen Anwendungen genutzt werden, von der Beleuchtung über Maschinenantrieb bis hin zu Elektrofahrzeugen. Sie wird typischerweise durch Generatoren erzeugt und über Stromnetze verteilt. In Elektrofahrzeugen wird Elektrizität durch Batterien gespeichert und treibt den Elektromotor an. Sie ist eine der zentralen Energiequellen der modernen Welt und ermöglicht eine Vielzahl technischer Innovationen. Die Erzeugung von Elektrizität erfolgt entweder durch erneuerbaren Quellen wie Sonne und Wind oder durch Kraftwerke, die verschiedene Energiequellen wie Wasser, Kernkraft oder fossile Brennstoffe, nutzen.

 

Elektroauto, Elektrofahrzeug, Elektrovehikel, EV

Ein Elektroauto ist ein Fahrzeug, das ausschliesslich von einem oder mehreren Elektromotoren angetrieben wird und seine Energie aus einer wiederaufladbaren Batterie bezieht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor benötigt ein Elektroauto keinen fossilen Brennstoff wie Benzin oder Diesel, sondern wird durch Strom betrieben, der über eine Ladestation oder seltener über eine Steckdose aufgeladen wird. Elektroautos zeichnen sich durch eine hohe Energieeffizienz, geringe Emissionen und eine leise Fahrt aus. Sie sind eine umweltfreundliche Alternative zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor und spielen eine wichtige Rolle in der Elektromobilität.

 

F

Fahrassistenzsysteme

Darunter werden verschiedene Technologien gebündelt, die dazu dienen, den/die Fahrer*in bei der Steuerung des Fahrzeugs zu unterstützen und die Sicherheit zu erhöhen. Sie können helfen, Unfälle zu vermeiden, den Fahrkomfort zu steigern und den Energieverbrauch zu optimieren.

Einige Beispiele für Fahrassistenzsysteme:

• Adaptive Geschwindigkeitsregelung (ACC): Passt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs automatisch an den Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug an.

• Spurhalteassistent: Warnt den/die Fahrer*in oder lenkt das Fahrzeug, wenn es unbeabsichtigt die Spur verlässt.

• Notbremsassistent (AEB): Erkannt Hindernisse oder plötzliche Bremsvorgänge und bremst das Fahrzeug automatisch, um einen Unfall zu vermeiden.

• Einparkhilfe: Unterstützt beim Einparken, indem sie den/die Fahrer*in mit akustischen oder visuellen Signalen auf Hindernisse hinweist.

• Totwinkelassistent: Warnt den/die Fahrer*in vor Fahrzeugen im toten Winkel, die bei einem Spurwechsel übersehen werden könnten.

• Verkehrszeichenerkennung: Erkennt Verkehrsschilder und zeigt dem Fahrer*in relevante Informationen an, wie zum Beispiel Geschwindigkeitsbegrenzungen.

• Berganfahrhilfe: Verhindert das Zurückrollen des Fahrzeugs an Steigungen, indem sie die Bremsen für einen kurzen Moment hält, um dem/der Fahrer*in das Anfahren zu erleichtern.

 

Fast Charging

Schnellladen bezeichnet den Vorgang, bei dem Elektrofahrzeuge (EVs) mit hoher Ladeleistung aufgeladen werden, um die Batterie in kürzerer Zeit als beim normalen Laden zu füllen. Dies erfolgt in der Regel über spezialisierte Schnellladeinfrastruktur, die Ladeleistungen von 50 kW bis 350 kW oder mehr ermöglicht. Durch diese Methode wird die Ladezeit erheblich verkürzt, sodass ein Elektroauto in etwa 20-30 Minuten auf 80 % der Batteriekapazität aufgeladen werden kann, abhängig von der Ladeleistung und der Grösse der Batterie.

 

G

Grid Integration

Siehe Erklärung zu Bidirektionales Laden.

 

Grüne Energie

Energie, die aus erneuerbaren Quellen wie Sonne, Wind, Wasser oder Biomasse gewonnen wird, bezeichnet man als grüne Energie. Diese Energieformen sind umweltfreundlich, da sie keine schädlichen Emissionen oder Treibhausgase freisetzen. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Erdöl trägt grüne Energie dazu bei, die negativen Auswirkungen des Klimawandels zu verringern. Sie spielt eine entscheidende Rolle in der Reduzierung des CO2-Ausstosses und der Förderung nachhaltiger Entwicklung. Der Übergang zu grüner Energie wird weltweit als Schlüssel zur Bekämpfung der globalen Klimaveränderung betrachtet.

 

H

Hochvoltsystem

Ein Hochvoltsystem bezieht sich auf elektrische Systeme in Fahrzeugen, die mit einer Spannung von mehr als 60 Volt arbeiten. In Elektrofahrzeugen dient es vor allem dazu, die Antriebseinheit mit Strom zu versorgen. Solche Systeme sind für die Batterie, den Motor und andere elektrische Komponenten verantwortlich. Aufgrund der hohen Spannung erfordern sie besondere Sicherheitsmassnahmen, um Risiken wie Stromschläge oder Brände zu vermeiden. Sie bieten den Vorteil, dass sie effizienter arbeiten und eine höhere Leistung ermöglichen.

Arbeiten an Hochvoltsystemene benötigten eine spezielle Schulung. Bei Elektroautos ist der Standard eine 400 Volt Architektur. Einige Fahrzeuge haben bereits ein 800 Volt Bordnetz.

 

Hydraulik

Das ist ein System, das auf der Nutzung von Flüssigkeiten basiert, um mechanische Energie zu übertragen. Es wird häufig in Maschinen und Fahrzeugen verwendet, um grosse Kräfte mit relativ wenig Aufwand zu erzeugen. Dabei fliesst ein spezielles Hydrauliköl durch Leitungen und Zylinder, um Bewegungen zu steuern oder mechanische Arbeit zu leisten. Die Funktionsweise beruht auf dem Gesetz, das besagt, dass Druck in einer Flüssigkeit gleichmässig auf alle Teile des Systems wirkt. Hydraulik findet Anwendung in Bereichen wie der Bauindustrie, der Automobiltechnik und in Flugzeugen.

 

I

Induktives Laden

Bei dieser Lademethode wird elektrische Energie über ein magnetisches Feld kabellos von einer Ladeplatte zu einem Fahrzeug übertragen. Das Fahrzeug muss dazu über der Ladeeinheit positioniert werden, damit der Energiefluss zwischen den Spulen in der Ladeplatte und dem Fahrzeug erfolgt. Dieser Prozess eignet sich besonders für Komfort und Bequemlichkeit, da keine Kabel angeschlossen werden müssen. Die Effizienz ist jedoch geringer als bei kabelgebundenem Laden, und die Ladeleistung ist in der Regel auf niedrigere Werte begrenzt. Induktives Laden wird derzeit vor allem für kleinere Fahrzeuge oder experimentelle Anwendungen eingesetzt.

 

Infrastruktur

Die Grundlage für viele Dienstleistungen und Aktivitäten wird durch die Gesamtheit aller benötigten technischen und organisatorischen Einrichtungen geschaffen. Dazu gehören etwa Verkehrswege, Energieversorgung, Kommunikationsnetze oder Ladepunkte für Elektrofahrzeuge. Diese Strukturen ermöglichen den reibungslosen Ablauf von Mobilität, Handel und Versorgung. Sie spielen eine entscheidende Rolle für die wirtschaftliche und gesellschaftliche Entwicklung. Ihre Planung und Ausbau sind oft langfristige und kostspielige Prozesse.

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Ion

Ein elektrisch geladenes Teilchen entsteht, wenn ein Atom oder Molekül Elektronen aufnimmt oder abgibt. Dies führt entweder zu einer positiven oder negativen Ladung, je nachdem, ob Elektronen verloren oder hinzugewonnen wurden. Positiv geladene Teilchen nennt man Kationen, während negativ geladene Anionen sind. Solche Teilchen spielen eine zentrale Rolle in chemischen Reaktionen, elektrischen Leitungen und biologischen Prozessen. In Batterien ermöglichen sie beispielsweise den Ladungstransport zwischen den Elektroden.

 

J

Joule

Die Einheit für Energie misst, wie viel Arbeit verrichtet oder Wärme übertragen wird. Ein Joule entspricht der Energie, die benötigt wird, um einen Gegenstand mit einer Kraft von einem Newton über eine Strecke von einem Meter zu bewegen. In der Elektrotechnik beschreibt es auch die Energie, die durch einen Strom von einem Ampere fliesst, wenn eine Spannung von einem Volt anliegt, und das für eine Sekunde. Es ist eine grundlegende Grösse in der Physik und wird in vielen Bereichen wie Mechanik, Thermodynamik und Elektrizität verwendet. Die Abkürzung "J" wird international dafür genutzt.

 

Jahreskilometerleistung

Die durchschnittlich zurückgelegte Strecke eines Fahrzeugs innerhalb eines Jahres wird als wichtiger Faktor zur Bewertung von Nutzung und Verschleiss betrachtet. Dieser Wert dient oft als Grundlage für Versicherungen, Leasingverträge und Fahrzeugbewertungen. Eine hohe jährliche Fahrleistung kann auf eine intensive Nutzung hinweisen, während eine niedrige Nutzung das Fahrzeug als wenig beansprucht erscheinen lässt. Je nach Fahrzeugtyp und individuellen Fahrgewohnheiten variieren diese Zahlen stark.

 

K

Kilowatt (kW)

Die Einheit Kilowatt (kW) wird verwendet, um die Leistung eines Systems zu messen, also die Geschwindigkeit, mit der Energie verbraucht oder erzeugt wird. In Bezug auf Elektrofahrzeuge gibt sie an, wie viel Leistung der Elektromotor oder das Ladegerät bereitstellt. Ein Kilowatt entspricht 1.000 Watt und ist eine gebräuchliche Einheit, um die Leistungsfähigkeit von Motoren, Ladeeinrichtungen und anderen elektrischen Komponenten zu beschreiben. Höhere kW-Werte bedeuten in der Regel stärkere Motoren oder schnellere Ladezeiten. In Elektroautos beeinflusst die kW-Zahl sowohl die Beschleunigung als auch die Reichweite, da sie mit der Energieeffizienz zusammenhängt.

1 kW = 1.359 PS (metrische Pferdestärke) 

 

Kilowattstunde (kWh)

Diese Masseinheit beschreibt die Energiemenge, die über eine Stunde bei einer Leistung von einem Kilowatt verbraucht oder erzeugt wird. Sie gibt an, wie viel Energie in einer Batterie eines Elektrofahrzeugs gespeichert werden kann, was direkt mit der Reichweite zusammenhängt. Eine höhere Anzahl an Kilowattstunden bedeutet eine grössere Kapazität und somit eine längere Fahrstrecke, bevor eine erneute Aufladung erforderlich ist. In der Stromabrechnung wird sie verwendet, um den Verbrauch von Elektrogeräten zu messen. Auch in der Elektromobilität spielt sie eine zentrale Rolle bei der Beurteilung der Fahrzeugeffizienz und der benötigten Ladezeit.

Ein Fahrzeug mit einer 80 kWh grossen Batterie und einem Verbrauch von 15 kWh/100 km kann somit etwa 530 km weit fahren.

 

Kobalt

Ein chemisches Element, das in vielen modernen Batterien eine wichtige Rolle spielt, vor allem in Lithium-Ionen-Akkus. Es wird vor allem aufgrund seiner stabilisierenden Wirkung in der Kathode verwendet, was die Lebensdauer und Leistungsfähigkeit der Batterien erhöht.

 

L

Ladeleistung

Die Ladeleistung gibt an, wie viel Energie pro Zeiteinheit in eine Batterie übertragen werden kann. Sie wird in Kilowatt (kW) gemessen und beeinflusst direkt, wie schnell ein Elektrofahrzeug aufgeladen wird. Eine höhere Ladeleistung bedeutet kürzere Ladezeiten, da mehr Energie in kürzerer Zeit übertragen wird. Die Ladeleistung hängt von mehreren Faktoren ab, wie der Art des Ladegeräts und der Kapazität des Fahrzeugs. In der Elektromobilität ist die Ladeleistung besonders wichtig für die Praxistauglichkeit, da sie die Flexibilität und Schnelligkeit des Ladevorgangs bestimmt.

Berechnet man die Ladeleistung auf eine Stunde aus, wird sie in kWh angegeben.

 

Ladestation

Eine Ladestation ist eine Infrastruktur, die zum Aufladen von Elektrofahrzeugen dient. Sie versorgt das Fahrzeug mit elektrischer Energie, um die Batterie wieder aufzuladen. Je nach Ausführung bieten Ladestationen unterschiedliche Ladegeschwindigkeiten, die durch die Leistung der Station und die Art des Ladeanschlusses bestimmt werden. Moderne Ladestationen sind oft öffentlich zugänglich und befinden sich an Orten wie Parkplätzen, Tankstellen oder in Einkaufszentren. Die Nutzung solcher Stationen ist entscheidend für die Reichweite und Flexibilität von Elektrofahrzeugbesitzer*innen.

 

Lebensdauer der Batterie

Die Lebensdauer der Batterie beschreibt den Zeitraum, in dem eine Batterie ihre volle Funktionsfähigkeit behält, bevor ihre Kapazität merklich sinkt. Bei Elektrofahrzeugen hängt die Lebensdauer vor allem von der Anzahl der Ladezyklen und den Bedingungen ab, unter denen die Batterie betrieben wird. Faktoren wie Temperatur, Ladegewohnheiten und die Häufigkeit der Schnellladung beeinflussen die Lebensdauer erheblich. In der Regel verlieren Batterien im Laufe der Zeit einen Teil ihrer Kapazität, was zu einer geringeren Reichweite führt. Moderne Batterien sind jedoch so konstruiert, dass sie über mehrere Jahre hinweg eine ausreichende Leistung bieten, bevor ein merklicher Leistungsverlust eintritt.

 

M

Mobilitätswende

Ein grundlegender Wandel in der Art und Weise, wie Menschen sich fortbewegen, wird als Mobilitätswende bezeichnet. Diese Veränderung zielt darauf ab, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und umweltfreundlichere Alternativen wie Elektromobilität, öffentliche Verkehrsmittel und Fahrradverkehr zu fördern. In diesem Kontext spielt die Reduktion von CO2-Emissionen eine zentrale Rolle, um die Klimaziele zu erreichen. Die Mobilitätswende umfasst sowohl technologische Innovationen als auch Veränderungen im Verhalten der Gesellschaft. Durch diesen Prozess soll eine nachhaltige, effiziente und gerechte Mobilität für alle geschaffen werden.

 

Modulare Bauweise

Ein System, das in verschiedene, austauschbare Teile unterteilt wird, bietet eine hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. Diese Struktur ermöglicht es, einzelne Komponenten unabhängig zu entwickeln, zu produzieren oder zu ersetzen, ohne das gesamte System zu verändern. In der Automobilindustrie, speziell bei Elektrofahrzeugen, wird sie genutzt, um verschiedene Modelle mit ähnlichen Basisbauteilen herzustellen, was Produktionskosten reduziert und die Effizienz steigert. Zudem kann so die Technik schneller an neue Anforderungen oder Innovationen angepasst werden. Der modulare Ansatz fördert eine einfachere Wartung und Reparatur, da defekte Teile gezielt ersetzt werden können.

 

Motorsteuerung

Die Steuerung des Motors eines Fahrzeugs regelt die Leistung und das Verhalten des Antriebs. Sie sorgt dafür, dass der Elektromotor effizient arbeitet, indem sie die Menge an Energie, die an den Motor abgegeben wird, in Echtzeit anpasst. Durch die Motorsteuerung wird auch die Beschleunigung und das Bremsverhalten optimiert, indem sie die Umwandlung der elektrischen Energie in mechanische Bewegung koordiniert. Diese Technologie spielt eine wesentliche Rolle bei der Maximierung der Reichweite eines Elektrofahrzeugs, indem sie den Energieverbrauch steuert. Sie trägt ausserdem zur Verbesserung der Fahrdynamik und der Fahrzeugsicherheit bei, indem sie auf verschiedene Fahrbedingungen reagiert.

 

N

Nachhaltigkeit

Dabei handelt es sich um die Fähigkeit, Ressourcen so zu nutzen, dass sie für zukünftige Generationen erhalten bleiben. Dabei wird ein Gleichgewicht zwischen wirtschaftlichen, sozialen und ökologischen Aspekten angestrebt. Nachhaltigkeit fördert die Minimierung von Abfall, die Reduzierung des Energieverbrauchs und den Schutz der Umwelt. In der Praxis bedeutet dies auch, dass Unternehmen und Einzelpersonen Entscheidungen treffen, die langfristig vorteilhaft sind und negative Auswirkungen auf den Planeten minimieren. Diese Philosophie ist auch in der Elektromobilität von Bedeutung, da sie die Entwicklung umweltfreundlicherer und effizienterer Technologien vorantreibt.

 

Netzstabilität

Die Fähigkeit eines Stromnetzes, eine konstante und zuverlässige Energieversorgung aufrechtzuerhalten, wird als stabil angesehen. Dies beinhaltet die Anpassung an Schwankungen in der Nachfrage sowie die Integration erneuerbarer Energiequellen, die nicht immer kontinuierlich Energie liefern. Um eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten, sind schnelle Reaktionszeiten und ausgeklügelte Steuerungssysteme erforderlich. Ein instabiles Netz kann zu Stromausfällen und anderen schwerwiegenden Problemen führen, die sowohl die Industrie als auch den Alltag beeinträchtigen können. Daher ist Netzstabilität von zentraler Bedeutung für die moderne Energieinfrastruktur, besonders mit zunehmendem Anteil an dezentraler und erneuerbarer Energieerzeugung.

 

O

Over-the-Air-Updates (OTA)

Die Möglichkeit, Software oder Firmware auf Geräten aus der Ferne zu aktualisieren, ohne dass eine physische Verbindung notwendig ist, wird als besonders praktisch angesehen. Bei Elektrofahrzeugen ermöglicht dies die Aktualisierung von Systemen wie Infotainment, Motorsteuerung oder Batterieverwaltung, ohne einen Besuch in der Werkstatt. Solche Updates erfolgen oft über Mobilfunk- oder WLAN-Verbindungen und können regelmässig neue Funktionen, Fehlerbehebungen oder Verbesserungen liefern. Diese Technologie trägt dazu bei, dass Fahrzeuge immer auf dem neuesten Stand bleiben und die Nutzungserfahrung stetig optimiert wird. OTA-Updates bieten zudem eine effiziente Lösung, um Sicherheitslücken schnell zu schliessen und die Lebensdauer von Fahrzeugsoftware zu verlängern.

 

P

Performance

Die Leistungsfähigkeit eines Fahrzeugs beschreibt, wie gut es seine Aufgaben unter verschiedenen Bedingungen bewältigt. Dabei spielen Faktoren wie Beschleunigung, Höchstgeschwindigkeit, Reichweite und Effizienz eine wesentliche Rolle. In Elektrofahrzeugen wird die Performance oft durch die Motorleistung und die Reaktionsfähigkeit des Antriebsstrangs bestimmt. Eine hohe Performance bedeutet in der Regel auch, dass das Fahrzeug schnell und zuverlässig auf die Eingaben des Fahrers reagiert. Durch kontinuierliche Weiterentwicklungen in der Batterietechnologie und dem Antriebsstrang wird die Performance von Elektrofahrzeugen stetig verbessert.

 

Photovoltaik

Energie aus Sonnenlicht wird durch spezielle Zellen in Strom umgewandelt, die auf Oberflächen installiert werden. Diese Technologie nutzt die Fähigkeit von Halbleitermaterialien, Licht in elektrische Energie umzuwandeln. Sie findet vor allem Anwendung in Solarzellen, die auf Dächern oder in grossen Solarparks installiert werden. Die erzeugte Energie kann direkt genutzt oder in Batterien gespeichert werden, um später verwendet zu werden. Diese Form der Energieerzeugung gilt als umweltfreundlich, da sie keine schädlichen Emissionen verursacht und erneuerbar ist.

Q

Quell-Offensive

Ein Konzept, das darauf abzielt, offene Softwarelösungen zu fördern und Unternehmen sowie Entwickler dazu zu ermutigen, ihre Technologien für alle zugänglich zu machen. Ziel ist es, den Austausch und die Zusammenarbeit zu fördern, um Innovationen zu beschleunigen und eine breitere Nutzung von Open-Source-Software zu ermöglichen. Dabei werden sowohl technische als auch wirtschaftliche Vorteile von offenen Quellen hervorgehoben. Die Initiative trägt dazu bei, Transparenz zu schaffen und die Unabhängigkeit von proprietären Systemen zu erhöhen. Sie stärkt die Gemeinschaft und fördert die Weiterentwicklung durch gemeinsame Beiträge.

 

Quick Charger

Ein Schnelllader ist eine Ladesäule, die speziell entwickelt wurde, um die Ladezeit von Elektrofahrzeugen erheblich zu verkürzen. Im Gegensatz zum normalen Ladegerät nutzt es eine höhere Leistung, um die Batterie in deutlich kürzerer Zeit aufzuladen. Der Begriff "Quick Charger" wird oft synonym mit "Fast Charging" verwendet, allerdings gibt es einen Unterschied: Während "Fast Charging" häufig auf Ladegeschwindigkeiten von bis zu 50 kW verweist, können Quick Charger oft eine Leistung von 100 kW oder mehr bieten. Diese erhöhte Leistung ermöglicht es, in nur etwa 30 Minuten eine erhebliche Ladeleistung zu erreichen, wodurch das Fahrzeug schneller wieder einsatzbereit ist. Die genaue Ladegeschwindigkeit kann je nach Fahrzeugtyp und Ladeinfrastruktur variieren.

 

R

Reichweite

Das ist die Distanz, die ein Elektrofahrzeug mit einer vollen Batterieladung zurücklegen kann, bevor es erneut aufgeladen werden muss. Sie hängt von mehreren Faktoren ab, wie der Kapazität der Batterie, dem Fahrstil, den Strassenverhältnissen und der Nutzung von Klimaanlage oder Heizung. Eine höhere Reichweite ist besonders für Langstreckenfahrer*innen von Vorteil, da sie weniger auf Zwischenladestopps angewiesen sind. In der Praxis variiert die Reichweite je nach Modell und Fahrzeugtyp, aber moderne Elektroautos erreichen mittlerweile Reichweiten von über 600 km pro Ladung. Die genaue Angabe der Reichweite wird oft unter standardisierten Bedingungen gemessen, die im realen Fahrbetrieb abweichen können.

 

Rekuperation

Beim Bremsen oder Verzögern eines Elektrofahrzeugs wird Energie zurückgewonnen und in die Batterie eingespeist. Diese Technik nutzt die Umwandlung von Bewegungsenergie in elektrische Energie, anstatt sie als Wärme zu verlieren. Rekuperation erhöht die Effizienz und Reichweite des Fahrzeugs, da weniger Energie von externen Quellen benötigt wird. Die Stärke der Rückgewinnung kann oft individuell eingestellt werden, um den Fahrkomfort und die Energienutzung zu optimieren. Neben Elektroautos wird dieses Prinzip auch in Hybridfahrzeugen und zunehmend in anderen Verkehrsmitteln angewendet.

 

Rohstoffe

Materialien wie Kobalt, Lithium und Nickel spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung moderner Batterien, insbesondere für Elektrofahrzeuge.

 

S

Schnellladen

Siehe Erklärung zu Fast-Charging.

 

Sektorkopplung

Die Verknüpfung verschiedener Energiesektoren wie Strom, Wärme und Mobilität ermöglicht eine effizientere Nutzung erneuerbarer Energien. Ziel dieser Integration ist es, überschüssigen Strom aus erneuerbaren Quellen wie Wind oder Sonne in anderen Bereichen einzusetzen, etwa für Heizung oder Elektrofahrzeuge. Durch diese Verbindung können CO₂-Emissionen reduziert und die Energieversorgung flexibler gestaltet werden. Häufig kommen Technologien wie Wärmepumpen, Elektrolyse zur Wasserstoffproduktion oder Batteriespeicher zum Einsatz. Sektorkopplung ist somit ein Schlüsselkonzept für die Energiewende und eine nachhaltige Energiezukunft.

 

T

Thermomanagement

Die Steuerung und Optimierung der Temperatur von Batterien, Motoren und anderen Komponenten ist entscheidend für die Leistung und Lebensdauer moderner Elektrofahrzeuge. Überhitzung oder extreme Kälte können die Effizienz und Sicherheit beeinträchtigen, weshalb Systeme wie Kühl- und Heizkreisläufe eingesetzt werden. Moderne Ansätze integrieren oft Wärmepumpen, um gleichzeitig den Innenraum zu beheizen oder zu kühlen. Durch gezieltes Thermomanagement wird nicht nur die Haltbarkeit von Komponenten verbessert, sondern auch die Reichweite eines Fahrzeugs optimiert. Dieser Prozess spielt eine zentrale Rolle bei der Weiterentwicklung elektrischer Mobilität.

 

U

Umweltfreundlichkeit

Massnahmen und Technologien, die negative Auswirkungen auf die Natur minimieren, stehen immer mehr im Fokus moderner Entwicklungen. Besonders im Bereich der Elektromobilität zielt man darauf ab, Emissionen zu reduzieren und Ressourcen effizienter zu nutzen. Eine wesentliche Rolle spielen dabei erneuerbare Energien, Recycling von Rohstoffen und nachhaltige Produktionsprozesse. Durch solche Ansätze wird der ökologische Fussabdruck von Produkten und Dienstleistungen deutlich verkleinert. Dennoch bleibt die Herausforderung, Umweltaspekte mit wirtschaftlichen und sozialen Interessen in Einklang zu bringen.

 

Unterhaltskosten

Die finanziellen Aufwendungen für den Betrieb eines Fahrzeugs setzen sich aus mehreren Faktoren zusammen. Regelmässige Wartungen, Reparaturen und der Austausch von Verschleissteilen sind dabei ein zentraler Bestandteil. Auch Ausgaben für Energie, Versicherung und Steuern beeinflussen diese laufenden Kosten erheblich. Bei Elektroautos fallen im Vergleich zu Verbrennern oft geringere Ausgaben für Wartung an, da weniger mechanische Komponenten verbaut sind. Die Gesamtbilanz der Kosten hängt jedoch stark von Nutzung, Modell und regionalen Rahmenbedingungen ab.

V

V2G (Vehicle-to-Grid)

Siehe Bidirektionales Laden

 

Verbrauch (kWh/100 km)

Das ist das Äquivalent zum Treibstoffverbrauch pro 100 km Liter (z. B. 7 Liter/100 km). Der Energiebedarf eines Fahrzeugs auf einer Strecke von 100 Kilometern dient als wichtige Kennzahl zur Effizienzbewertung. Angegeben wird dieser Wert in Kilowattstunden und zeigt, wie viel elektrische Energie ein Fahrzeug benötigt, um sich fortzubewegen. Verschiedene Faktoren wie Fahrstil, Temperatur, Topografie und das Gewicht des Fahrzeugs beeinflussen diese Zahl erheblich. Elektroautos haben im Vergleich zu Verbrennern oft eine deutlich bessere Energieeffizienz, was sich in einem niedrigeren Verbrauch niederschlägt. Eine transparente Angabe hilft, die Betriebskosten und die Umweltbelastung besser einschätzen zu können.

 

Volt

Die elektrische Spannung, gemessen in Volt, beschreibt die treibende Kraft, die Elektronen durch einen Leiter bewegt. Je höher dieser Wert, desto mehr Energie steht zur Verfügung, um Arbeit zu verrichten oder elektrische Geräte zu betreiben. In Elektrofahrzeugen spielt die Spannung eine zentrale Rolle, da sie die Leistung und Effizienz des Antriebs beeinflusst. Systeme mit höherer Spannung, wie 800-Volt-Architekturen, ermöglichen schnelleres Laden und reduzieren Energieverluste. Dieser Begriff geht auf den Wissenschaftler Alessandro Volta zurück, der wichtige Beiträge zur Erforschung der Elektrizität geleistet hat.

W

Wallbox

Eine fest installierte Ladestation für Elektrofahrzeuge ermöglicht das sichere und effiziente Laden zu Hause oder am Arbeitsplatz. Sie bietet in der Regel höhere Ladeleistungen als eine herkömmliche Haushaltssteckdose, was die Ladezeiten deutlich verkürzt. Neben standardisierten Steckern und integrierten Sicherheitsfunktionen verfügen solche Systeme oft über zusätzliche Features wie Lastmanagement oder App-Steuerung. Der Anschluss erfolgt über das Stromnetz und ist meist von einem Fachbetrieb durchzuführen, um eine optimale Leistung und Sicherheit zu gewährleisten. Diese Geräte spielen eine entscheidende Rolle bei der Förderung der Elektromobilität, da sie den Komfort des Ladens erhöhen.

 

Wärmepumpe

Ein effizientes System zur Klimatisierung in Elektrofahrzeugen nutzt Umgebungswärme oder die Wärme der Fahrzeugkomponenten, um Energie zu sparen. Durch den Einsatz eines Kältemittelkreislaufs wird Wärme entweder in den Innenraum geleitet oder nach draussen abgeführt, je nach Heiz- oder Kühlbedarf. Diese Technologie reduziert den Energieverbrauch erheblich im Vergleich zu herkömmlichen Heiz- oder Kühlsystemen, die auf elektrischen Widerständen basieren. Besonders in kalten Klimazonen kann sie die Reichweite eines Elektroautos deutlich verbessern. Ihre Integration trägt somit sowohl zur Effizienzsteigerung als auch zur Verbesserung des Komforts bei.

 

X

 

Y
Y-Verkabelung

Eine spezielle Kabeltechnologie wird für Ladesysteme genutzt, um die Verteilung von Strom auf mehrere Ladepunkte zu ermöglichen. Diese Technologie verwendet ein Kabel mit einer "Y"-Form, das von einer einzigen Quelle zu mehreren Zielpunkten führt. Dadurch können mehrere Elektrofahrzeuge gleichzeitig geladen werden, ohne dass jedes Fahrzeug ein eigenes Kabel benötigt. Sie wird häufig in Schnellladestationen oder öffentlichen Ladesäulen eingesetzt, um den Platzbedarf zu reduzieren und die Ladeinfrastruktur effizienter zu gestalten. Die Y-Verkabelung trägt so zur Optimierung von Ladevorgängen bei, vor allem in stark frequentierten Bereichen.

 

Z

Zero Emission Vehicle (ZEV)

Fahrzeuge, die keine schädlichen Emissionen während der Nutzung erzeugen, werden als Zero Emission Vehicles bezeichnet. Sie stossen keinerlei CO2 oder andere Schadstoffe aus, was sie besonders umweltfreundlich macht. Häufig handelt es sich um Elektrofahrzeuge, die ihre Energie aus Batterien beziehen, oder Wasserstofffahrzeuge, die mit Brennstoffzellen betrieben werden. ZEVs tragen zur Verringerung der Luftverschmutzung und der Klimabelastung bei, da sie nicht auf fossile Brennstoffe angewiesen sind. Diese Fahrzeuge sind ein zentraler Bestandteil der Bemühungen, den Verkehrssektor nachhaltig zu gestalten.

 

Zukunftstechnologie

Technologien, die das Potenzial haben, in den kommenden Jahren bedeutende Veränderungen in verschiedenen Branchen zu bewirken, werden oft als Zukunftstechnologien bezeichnet. Sie basieren häufig auf neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen und bieten innovative Lösungen für drängende Probleme. Beispiele hierfür sind künstliche Intelligenz, Quantencomputing, autonomes Fahren oder die Entwicklung neuer, umweltfreundlicher Energiequellen. Solche Technologien haben das Potenzial, bestehende Systeme zu revolutionieren und neue Möglichkeiten zu eröffnen. Der Einsatz und die Weiterentwicklung dieser Technologien sind entscheidend für die Gestaltung einer nachhaltigeren und effizienteren Zukunft.