Arten von Elektrofahrzeugen: Ein kurzer Leitfaden

Nissan Leaf

In den letzten Jahren haben Fortschritte auf dem Gebiet der Elektrofahrzeuge dazu geführt, dass der Markt immer wettbewerbsfähiger wird, wobei Tesla mit Nissan momentan um die besten Elektroautos konkurriert. Aber das sind nur zwei Marken in einem inzwischen großen und vielfältigen Markt.

Elektrofahrzeug ist ein Überbegriff, und zwar ein weit gefasster. Es gibt sie in einer Reihe verschiedener Typen, von verschiedenen Herstellern und eine Reihe verschiedener Modelle. Diese “Typen” werden auch nur zum Teil mit elektrischer Energie betrieben, wobei einige zwischen anderen Antriebsarten bzw. Kraftstoffquellen wechseln, die unterschiedliche Geschwindigkeiten, Umweltauswirkungen und mehr beinhalten.

Elektrofahrzeuge oder “EVs” können unterteilt werden in:

  • BEVs: Batterie-elektrische Fahrzeuge (nur Elektrizität)
  • HEVs: Hybrid-Elektrofahrzeuge (Elektrizität, Benzin/Diesel)
  • PHEVs: Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (Elektrizität, Benzin/Diesel)
  • E-REVs: Elektrofahrzeuge mit erweiterter Reichweite (Elektrizität, Benzin/Diesel)
  • FCEVs: Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug (Elektrizität, Wasserstoff)

Dieser kurze Leitfaden wird Ihnen helfen, sich mit der Terminologie zurechtzufinden, die für jeden dieser Typen von Elektrofahrzeugen verwendet wird. Sie werden leichter verstehen was jedes einzelne Fahrzeug leisten kann, welche Grenzwerte wichtig sind und welche unterschiedlichen Merkmale dieser Typ aufweist. Wir wollen Sie gerne dabei unterstützen, dass Sie bei der Auswahl Ihres nächsten oder ersten Elektroautos die richtige Entscheidung für Sie treffen können.


BEV: Batterie-elektrisches Fahrzeug

Batterie-elektrische Fahrzeuge (BEVs), die auch als “reine Elektrofahrzeuge” bezeichnet werden, werden vollständig mit Strom angetrieben. Sie haben keinen Benzinmotor, keinen Kraftstofftank und kein Auspuffrohr. Bekannte Elektroautos wie der Tesla X und der Nissan LEAF sind BEVs. BEVs gibt es als Busse, Motorräder, Roller und sogar Boote, aber in erster Linie als Autos.

BEVs sind elektrische Plug-in-Fahrzeuge, die zum Aufladen an eine externe Steckdose gehängt werden. Obwohl es sich hierbei z. B. um eine herkömmliche Steckdose in Ihrer Wohnung oder Garage handeln kann, wird empfohlen, eine Ladestation für zu Hause zu installieren, da diese für das Aufladen viel effizienter und sicherer ist.

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Diese vollelektrischen Fahrzeuge verfügen auch über eine interne Möglichkeit zum Aufladen ihrer Batterien mit Hilfe der so genannten regenerativen Bremsung. Beim regenerativen Bremsen wird das Fahrzeug verlangsamt und zugleich die interne Batterie aufgeladen. Die beim Bremsvorgang freiwerdende kinetische und Wärmeenergie wird dabei optimal genutzt.

Funktion regeneratives Bremsen
Regeneratives Bremsen (Quelle: Thesis123.com)

In batterie-elektrischen Fahrzeugen wird Elektrizität in bordeigenen Batterien mit hoher Kapazität gespeichert. Dabei handelt es sich um Batterien, die speziell für den Antrieb eines Autos entwickelt wurden. Die Batteriepakete werden zur Versorgung der gesamten Elektronik des BEV zusammen mit dem Elektromotor verwendet.

BEVs erhalten im Vergleich zu anderen Elektroauto-Typen zusätzliche grüne Punkte (Umweltpunkte), da sie emissionsfreie Fahrzeuge sind und keine schädlichen Emissionen, sowie keine der Gefahren verursachen, die wir von benzin- und dieselbetriebenen Fahrzeugen her kennen.

Zu den beliebtesten batterie-elektrischen Fahrzeugen gehören:

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Wofür sind batterie-elektrische Fahrzeuge (BEV`s) am besten geeignet?

BEVs sind ideale Elektroautos für kurze bis mittlere Strecken, z.B. für den Schulweg, den Weg zur Arbeit oder den wöchentlichen Einkauf im Supermarkt.
BEVs sind auch für Tagesausflüge am Wochenende oder für einen Familienausflug geeignet. BEV für geschäftliche Zwecke sind insbesondere geeignet, um kurze bis mittlere Entfernungen bequem zurückzulegen.

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HEV: Hybrid-Elektrofahrzeug

Toyota Camry Hybrid (HEV)
Toyota Camry Hybrid (Quelle: Toyota Europe)

Wenn BEVs vielleicht die Bekanntesten unter den Elektrofahrzeugtypen sind, stehen konventionelle Hybride sicher an zweiter Stelle. Hybrid-Elektroautos wurden erstmals 1997 mit der Markteinführung des Toyota Prius auf breiter Basis verfügbar.

Konventionelle Hybride werden sowohl mit Benzin/Diesel als auch mit Elektrizität angetrieben. Bei HEVs nutzen sie zunächst den Elektromotor. Die konventionelle Antriebsquelle setzt dann ein, wenn höhere Geschwindigkeiten benötigt werden oder wenn das Gewicht des Fahrzeugs mehr Leistung erfordert. Die elektrische Batterie wird dann durch regeneratives Bremsen während der Fahrt geladen.

Die beiden Motoren in einem Hybrid werden von einem internen Computersystem gesteuert. Dieses System trifft die Entscheidung, ob der Elektro- oder der Benzinmotor verwendet werden soll, je nachdem, welcher am wirtschaftlichsten ist. Das Fahrzeug berücksichtigt dann andere Faktoren wie Fahrbedingungen und Reisegeschwindigkeiten, so dass Ihr Fahrzeug immer so arbeitet, wie Sie es benötigen.

Beliebte konventionelle Hybride sind zum Beispiel:

  • Toyota Camry Hybrid
  • Toyota Prius Hybrid
  • Honda Civic Hybrid

Wofür sind konventionelle Hybride (HEV`s) am besten geeignet?

Wie BEVs sind HEVs großartige Elektrofahrzeuge im Stadtverkehr und für kurze bis mittlere Strecken. Sie können auch längere Fahrten durchführen, dann aber meist mit Zuhilfenahme des Verbrennungsmotors.
Damit ist das HEV sicherlich auch als Geschäfts- oder Dienstwagen geeignet.


PHEV: Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeug

Mini Cooper Countryman Plug-in Hybrid (PHEV)
Mini Cooper Countryman Plug-in Hybrid (Quelle: Mini, UK)

Wie bei den BEVs kann die elektrische Batterie auch hier über ein externes Ladegerät aufgeladen werden. Das Auto verwendet für seinen zweiten Motor wie bei den konventionellen Hybriden herkömmliche Kraftstoffe (Benzin/ Diesel). Tatsächlich hat sich herausgestellt, dass PHEVs im Vergleich zu anderen Hybriden bis zu 60% der Energiekosten einsparen können.

Der ADAC attestierte nur dem Toyota Prius Plug-in 5-Sterne im Eco-Test und ein zufriedenstellendes Ergebnis von 5 getesteten Fahrzeugen (Quelle: ADAC; “Vergleich Plug-in-Hybride im neuen EcoTest).

PHEVs unterscheiden sich von den konventionellen Hybriden unter anderem dadurch, dass sie die Bordbatterie durch ein externes Ladegerät, das am Auto eingesteckt wird, aufladen kann (Einstecken bedeutet engl.: Plug-in). Der Elektromotor kann so die zur Verfügung stehende elektrische Energie für das emissionsfreie Fahren nutzen. Eine Nullemissionsreichweite liegt vor, wenn in PHEV ausschließlich mit elektrischem Strom fährt und keine Abgase an die Umwelt abgibt. Dies ist insbesondere der Fall bei Kurzstrecken z.B. in der Stadt. 
Auch in manchen Ländern bekannt ist der Ausdruck „ULTRA-LOW EMISSION VEHICLES“ (ULEV). ULEV bedeutet, dass “ein Auto oder ein Lieferwagen 75g/km CO2 oder weniger ausstößt“, dieser Faktor ist wichtig, um sicherzustellen, dass Fahrzeuge umweltfreundlicher werden.

Ein weiterer Unterschied zwischen PHEVs und Standard-Hybriden besteht darin, dass Standard-Hybriden nur eine kurze Strecke bei niedrigen Geschwindigkeiten rein elektrisch fahren können, bevor ihr konventioneller Motor aktiviert wird. Mit PHEVs können sie, zumindest einige Modelle, eine Strecke von bis zu 60 Kilometer zurücklegen, bevor sie mit Benzin oder Diesel betrieben werden müssen. Das bedeutet, dass das Fahren mit einem PHEV für diejenigen besonders geeignet ist, die hauptsächlich kurze Strecken oder auf Landstraßen fahren.
Schelle Fahrten auf Autobahnen oder auf langen Strecken sind möglich, nutzen aber die elektrische Energie nicht optimal im Hinblick auf die Umwelt.

Die Batterie eines PHEVs ist, vielleicht nicht überraschend, wesentlich kleiner als die eines BEVs, was bedeutet, dass der konventionelle Verbrennungsmotor für längere Fahrten benötigt wird. Kürzere Fahrten werden mit elektrischer Energie und null-Emissionen durchgeführt.
Tipp: denken Sie daran immer ein Ladekabel für Ihr Elektrofahrzeug oder PHEV im Fahrzeug mitzuführen, um bei Bedarf Laden zu können.

Einige populäre Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge gehören dazu:

  • VW Golf GTE
  • Toyota Prius-Plug-In
  • Mercedes C 300 de
  • Hyundai Kona Hybrid
  • Mini Cooper SE Landsmann
  • Audi Q5 TFSI e
  • BMW X5 Hybrid
  • Mitsubishi-Outländer PHEV

E-REV: Elektrofahrzeug mit erweiterter Reichweite

BMW i8
BMW i8 (Quelle: BMW)

Elektrofahrzeuge mit verlängerter Reichweite (E-REVs) haben meist ein zusätzliches Aggregat, das die Reichweite des Elektroautos verlängert (“Reichweitenverlängerer”, engl. Range Extender). Das Aggregat besteht meist aus einem kleineren Verbrennungsmotor, der einen Generator antreibt. Durch den Generator wird elektrischer Strom erzeugt, der wiederum die Bordbatterie auflädt und den Elektromotor antreibt.

E-REVs verfügen über ein Plug-in-Batteriepaket und einen Elektromotor, der das Fahrzeug antreibt. Das zusätzliche Aggregat schaltet sich ein, um die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen, nicht aber um das Fahrzeug direkt anzutreiben.
Aufgrund der Abhängigkeit von Elektroantrieb können E-REVs mit weniger als 20 g/km CO2-Emissionen auskommen. Um dies in die richtige Perspektive zu rücken: Das aktuelle EU-Ziel für Fahrzeuge liegt bei 95 Gramm CO2 pro Kilometer, was bedeutet, dass E-REVs dieses Ziel übertreffen.
Nachteil ist sicher die eingeschränkte Reichweite der bisherigen Fahrzeuge.

Was den Betrieb betrifft, so werden diese Fahrzeuge das Beste aus der elektrischen Leistung herausholen und dann auf den konventionellen Motor einsetzen, wenn der Batterie die Leistung ausgeht. Der Hauptunterschied zwischen E-REVs und PHEVs besteht darin, dass bei E-REVs die Räder immer vom Elektromotor angetrieben werden.

Bekanntestes Elektrofahrzeug mit erweiterter Reichweite ist

  • BMW i3

FCEV: Brennstoffzellen-Elektrofahrzeug

Mercedes-Benz GLC Brennstoffzelle
Mercedes-Benz GLC Brennstoffzelle (Quelle: Mercedes-Benz.com)

Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (Fuel Cell Electric Vehicles, FCEVs), auch Wasserstoff-Brennstoffzellen-Fahrzeuge genannt, verfügen über einen Brennstoffzellen-Stack, der Wasserstoff verwendet, um die Elektrizität zu erzeugen, die für den Antrieb der Fahrzeugräder benötigt wird, nicht unähnlich zu den E-REVs.

FCEVs Hybride verwenden keinen Verbrennungsmotor, sondern eine Batterie (oder einen Ultrakondensator) und eine Brennstoffzelle. Die Brennstoffzelle ist ein elektrochemisches Gerät, das, anders als bei einer reinen Elektroautobatterie, nicht aufgeladen werden muss. Vielmehr erzeugt die Brennstoffzelle Strom und reinen Wasserdampf, der am Auspuffrohr entweichen kann. Sie ist in der Lage, so lange Strom zu erzeugen, wie es einen ständigen Vorrat an Wasserstoff gibt.

Da Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge nicht aufgeladen werden, kann man sie an Tankstellen auftanken. Anstelle von Benzin tanken Sie jedoch den Wasserstoff nach. Das Tanken dauert zwischen drei und fünf Minuten. Das dauert ähnlich lang, wie ein gewohnter Tankvorgang bei einem Verbrennungsmotor und ist damit deutlich kürzer als die Ladezeiten von BEVs, selbst bei den schnellsten Ladestationen.

FCEV haben eine Reichweite von ca. 500 Kilometer und mehr zwischen den Tankvorgängen, d.h. sie nutzen elektrische Energie, ohne ihre Fahrstrecken einzuschränken zu müssen, wie bei einigen Elektrofahrzeugen.
Heute ist die einzige Einschränkung das Tankstellennetz in Deutschland, das bei weitem nicht flächendeckend ist.

Zu den bekannten Brennstoffzellen-Elektrofahrzeugen gehören:

  • Honda FCX Clarity
  • Hyundai Nexo
  • Mercedes-Benz F-Zelle
  • Toyota Mirai

Finden Sie den richtigen Elektrofahrzeugtyp für Ihre Bedürfnisse

Die Leistung jedes Modells eines Elektroautos, ob rein batterie-elektrisch, hybrid oder wasserstoffbetrieben, ist einzigartig. Wie Geschwindigkeit, Umweltbelastung und Reichweite den Anforderungen Ihres Lebensstils entsprechen, wird einen entscheidenden Einfluss darauf haben, für welche Art von Elektroauto Sie sich entscheiden. Wenn Sie nicht quer durchs Land fahren müssen und so umweltfreundlich wie möglich sein wollen, ist das BEV ideal.

Wenn Sie Kurzstrecken z.B. für Einkäufe, mit Strom ohne Emissionen zurücklegen wollen, ohne auf Leistung und Reichweite verzichten zu müssen, ist ein PHEV wahrscheinlich besser geeignet.

Bitte bedenken Sie bei der Kaufentscheidung für ein neues Fahrzeug, welche Fahrzeuge von der Bundesregierung im Rahmen der Elektromobilität gefördert werden (Liste der förderfähigen Fahrzeuge BAFA Liste). Hier sind bis zu 9.000 € Kaufprämie für Sie vorgesehen.


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Author

Thomas

Thomas verfügt über umfassende Erfahrung in den Bereichen Innovation und Aufbau neuer Unternehmen. Er hat seine Führungsqualitäten in verschiedenen führenden globalen Organisationen unter Beweis gestellt, darunter der Mischkonzern 3M und Daimler-Benz Aerospace. Thomas hat eine starke Leidenschaft für Nachhaltigkeit und Umwelt. Er verfügt über ausgezeichnete Führungsqualitäten und hat über 15 Jahre internationale interdisziplinäre Teams geleitet. Thomas verfügt über eine erfolgreiche Erfolgsbilanz beim Aufbau und der Umsetzung neuer Geschäftsmodelle. Er ist Diplom Ingenieur für Medizintechnik und hat einen Abschluss in Betriebswirtschaft (beides in München). Nach über 25 Jahren in einer erfolgreichen Karriere in aufsteigenden Positionen bei verschiedenen international tätigen Unternehmen hat Thomas im Sommer 2019 sein eigenes Beratungsunternehmen gegründet. Schwerpunkte der Beratung umfassen die zukunftsträchtigen Themengebiete Elektromobilität und Medizintechnik. Seit Sommer 2020 ist Thomas beratend aktiv in der Elektromobilität und befasst sich mit dem Aufbau von e-zoomed Deutschland, sowie der globale Marketingleitung von e-zoomed, einer der führenden Plattformen für Elektromobilität. Thomas und Ashvin Suri (Gründer von e-zoomed.com) verbindet eine gemeinsame Zeit der vertrauensvollen Zusammenarbeit als Geschäftspartner. Ein zweites Wirkungsfeld von Thomas ist die Beratung von Medizintechnikunternehmen, die sich im Bereich Strategie, Vertrieb, Marketing und Business Development weiterentwickeln wollen. Als Berater in der Medizintechnik kann Thomas auf fundierte Erfahrungen als international tätige Führungskraft in verschiedenen leitenden Funktionen zurückgreifen. 2014 bis 2019 war er mit dem Aufbau eines neuen Medical-Geschäfts als General Manager in der ARRI Gruppe betraut und der internationalen Einführung einer echten Innovation, des ersten volldigitalen 3D Operationsmikroskops, dem ARRISCOPE. Davor war Thomas 12 Jahre für den Technologiekonzern 3M im Healthcare-Business tätig. Als Key Account Manager baute er ein neues Geschäft für die automatisierte Herstellung von vollkeramischen Zahnersatz mit auf, als regionaler Vertriebsleiter hatte er maßgeblichen Einfluss auf die Umstrukturierung und Optimierung des Vertriebs bis er dann als Marketing Operations Manger Deutschland von 2007 bis 2011 die Aufgabe, das Marketing-Team in den „Driver-Seat“ der Organisation zu bringen, erfolgreich umgesetzt hatte. Dafür wurde Thomas und sein Team mit dem Global Sales und Marketing Professionalism Award ausgezeichnet, einem der höchst anerkannten 3M Awards. Von 2011 bis 2014 war Thomas als Global Brand Manager international mit dem Aufbau und der weltweiten Einführung innovativer 3M Marken tätig. Von 1997 bis 2002 war er an dem Aufbau von 2 Start Up Unternehmen beteiligt. Inflow Dynamics AG von 1997 – 1999, die als Unternehmenszweck die Herstellung innovativen Herzimplantaten hatte und später an Boston Scientific verkauft wurden und Tecsana GmbH, von 1999 bis 2002. Als Entwicklungsingenieur arbeitet er zu Beginn seiner Karriere von 1994 bis 1997 bei Daimler-Benz Aerospace im Bereich medizinische Laser und Applikatoren und hatte im Rahmen seiner Tätigkeit mehrere Patente eingereicht.

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