Welche Vorteile haben Elektroautos gegenüber Autos mit Verbrennungsmotoren?
Elektromotoren sind aufgrund verschiedener Eigenschaften technisch viel besser für den Antrieb von Fahrzeugen geeignet, als Verbrennungsmotoren:
Bessere Drehmomentkurve, d.h. hohes Drehmoment bei kleinen Drehzahlen, darum keine trennbare Kupplung und kein Schaltgetriebe notwendig.
Wesentliche bessere Energieeffizienz.
Darum auch weniger Wärmeentwicklung.
Weniger Komplexität, weniger Einzelteile, kostengünstigere Herstellung.
Unproblematischeres Verhalten bei Schmierung, weniger Verschleiß.
Besseres Leistungsgewicht.
Kleineres Einbauvolumen bei gleicher Leistung.
Weniger Lärmentwicklung.
Keine Abgasentwicklung.
Betrieb des Motors als Generator möglich, wodurch Energie beim Verzögern zurückgewonnen werden kann.
Elektroautos profitieren von all diesen Vorteilen: Sie sind abgasfrei, leiser, energieeffizienter, durchzugsstärker und langlebiger, und haben mehr Nutzraum und dadurch einen besseren Innenraumkomfort als vergleichbar große Autos mit Verbrennungsmotor.
Der einzige entscheidende Nachteil des Elektroantriebs für PKW ist die Art und Weise, wie die Antriebsenergie für den Motor mitgeführt werden muss, denn elektrische Energie ist als solche schlecht speicherfähig. Dient als Energiespeicher ein chemischer Akkumulator, ist dessen Energiedichte sowohl gravimetrisch als auch volumetrisch wesentlich geringer, als die Energiedichte von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen. Das bedeutet, in einem batteriebetriebenen E-Auto kann weniger Energie mitgeführt werden, als in einem gleich großen und gleich schweren Verbrenner. Durch die höhere Energieeffizienz des Elektromotors wird dieser Nachteil zwar zu großen Teilen wieder ausgeglichen, dennoch ist heute meist auch die Reichweite eines batteriebetriebenen E-Autos geringer als die eines vergleichbar großen Verbrenners. Das ist aber nicht mehr in jedem Fall so.
Das Mitführen elektrischer Energie in einem chemischen Akkumulator hat zusätzlich den Nachteil, dass der Akku für das Wiederaufladen teilweise deutlich länger braucht, als das Auffüllen eines Kraftstofftanks in Anspruch nimmt. Hier sind wir aktuell bei auf dem Markt befindlichen PKW in einem Bereich, wo innerhalb von 15 Minuten Energie für bis zu 300 km Autobahnfahrt nachgeladen werden kann. Dies spielt im Alltag dann eine Rolle, wenn in möglichst kurzer Zeit Strecken zurückgelegt werden müssen, die die Reichweite des Autos übersteigen und das Auto nicht mit einem Batteriewechselsystem ausgestattet ist. Bei kürzeren Strecken macht sich dieser Nachteil nicht bemerkbar, da das Auto meist dort, wo es länger geparkt ist, auch geladen werden kann. Ebenso relativiert sich dieser Nachteil dann, wenn auf solchen Langstreckenfahrten ohnehin gelegentliche Pausen eingelegt werden müssen, die dann gleichzeitig zum Nachladen von Energie genutzt werden können.
Eine weitere Möglichkeit der Energiemitführung besteht darin, die elektrische Energie während der Fahrt aus einer so genannten Brennstoffzelle zu gewinnen, in der ein geeigneter Treibstoff (meist Wasserstoff, aber auch Methanol und andere Stoffe sind möglich) in elektrische Energie umgewandelt wird. Hierdurch kann ein Speicher (Tank) mit einer wesentlich höheren Energiedichte eingesetzt werden, als bei der Akkutechnik.
Durch die deutlich niedrigere Effizienz und die hohe Komplexität und den Platzbedarf solcher Systeme werden dadurch jedoch die oben genannten Vorteile
Energieeffizienz,
Komplexität,
Kosten,
Langlebigkeit,
Platzvorteile im Innenraum,
ganz oder teilweise wieder aufgezehrt. Besonders die schlechte Energieeffizienz der gesamten Erzeugungs- und Verbrauchskette der Brennstoffzellentechnik im Vergleich zur Batterietechnik führt dazu, dass heute bis auf wenige Ausnahmen batteriebetriebene Elektroautos angeboten werden. Die geringe Verfügbarkeit von Abgabestellen von Wasserstoff und anderen Brenstoffzellentreibstoffen tut ein Übriges. Und da die Batterietechnik noch mit hoher Geschwindigkeit und großem Potenzial im Hinblick auf Energiedichte und Ladezeit weiterentwickelt wird, dürfte sich dies so schnell nicht ändern.