Hybridauto |
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E-Mobilität (E-Mobility) ist der Sammelbegriff für die Nutzung von einem E-Auto, Hybridauto, Brennstoffzellenauto, E-Bike oder Pedelec, E-Motorrad, Hybrid-Streetbike, Brennstoffzellenmotorrad, sowie E-Lkw, Brennstoffzellen-Lkw, E-Bahn, Staßenbahn, O-Bus, E-Bus und E-Schiff. Diese werden ganz oder teilweise elektrisch angetrieben und beziehen ihre Energie überwiegend aus dem Stromnetz. Sie können auch einen Energiespeicher haben. Überwiegend fahren Elektroautos (leise, effizient und emissionsarm) in Städten (Taxen, Lieferdienste, Carsharing).
Das Gelingen der E-Mobilität hängt stark von Seltene Erden ab.
Die Menschen in der Stadt leben viel leichter autofrei als auf dem Land. Der Grund ist darin zu finden, dass ein jahrzehntelanger Rückbau weniger genutzter Bahnlinien und eine Verkehrsplanung einseitig auf das Auto gesetzt wurde. Der Bundesverkehrswegeplan muss grundlegend überarbeitet werdem. Dabei steht der Ausbau der Bahn in den Mittelpunkt stellen. Aber auch auf dem Lande muss die Verkehrsinfrastruktur (Februar 2024) und die Mobilität durch Busse (z. B. Linienbusse und Rufbusse) verbessert bzw. gefördert werden.. Hier spielt auch das E-Auto als Zubringer zu Verkehrsknoten (Bahnhöfe, Flughäfen) weiter eine Rolle. Aber es muss nicht das eigene Auto sein. Autos lassen sich leicht teilen (z. B. Fahrgemeinschaften digital organisieren). Zunehmend wird das Carsharing auch auf dem Lande durch Dörpsmobile angeboten, mit denen die Mobilität verbessert wird. Aber auch mit einem E-Bike bzw. Pedelec und der Tritt in die Pedale verlieren auf längeren Strecken auf dem Land (20 Kilometer, Wind von vorne) ihre Schrecken, wenn ein E-Motor das Fahren unterstützt.
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Elektromobilität: viele Optionen für heute und morgen
Quelle: Agentur für Erneuerbare Energien e.V.
Zehn Fakten zu Sektorenkopplungs-Technologien
unendlich-viel-energie.de - Agentur für Erneuerbare Energien e.V.
E-Mobilität in der Praxis
WTSH Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH
Was Sie über Elektromobilität wissen sollten
Infineon Technologies AG
Mobilitätdsangebote und Mobilitätskonzepte
BDEW Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft e. V
Mobilität und Verkehrsarten
hvv Schulprojekte
Wie werden Fahrzeuge in Zukunft angetrieben?
Christian Bach, Schweizer Monat - SMH Verlag AG
Die E-Mobilität nimmt Fahrt auf
E.ON SE
Elektromobilität: die wichtigsten Fragen und Antworten
Greenpeace e. V.
Das Auto der Zukunft – Mobilität im Jahr 2030
Infineon Technologies AG
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E-Auto
Äußerlich unterscheidet sich das E-Auto (EV [Electric Vehicle] - BEV [Battery Electric Vehicle]) nicht vom Verbrenner-Auto. An den fehlenden Motorengeräuschen und Abgase sowie durch ein E-Kennzeichen kann man es erkennen.
Metalle der Seltenen Erden in Elektroautos |
Erst ein Blick unter die Karosserie zeigt den Unterschied. Der Antrieb ist auf Strom ausgerichtet und benötigt dafür Akku und E-Motor. Das Herzstück ist der Akku, dessen gespeicherte Energie weitere Komponenten versorgt. Elektromotoren erzeugen durch elektromagnetische Energie Bewegung, wodurch E-Autos angetrieben werden. Komponenten des Elektroantriebs |
• Elektromotor: Der E-Motor besteht in der Regel aus zwei Magneten, welche aus elektrischer Energie über ein Magnetfeld mechanische Energie erzeugen. Durch den Magnetismus stoßen sich dabei gleiche Pole ab, während sich ungleiche Pole anziehen. Durch den Aufbau von Elektromotoren wird diese Energie in eine Drehbewegung konvertiert, welche das Fahrzeug antreibt. Zur Kühlung werden Luft- oder Wasserkühlungssysteme genutzt. Generell sind Elektromotoren entweder Gleichstrommotoren oder Wechselstrommotoren.
• Leistungselektronik: Durch sie kommunizieren Akku und Motor miteinander. Sie wandelt zudem den Strom so um, wie er gerade vom Motor benötigt wird. Die Leistungselektronik besteht aus einem sogenannten Inverter sowie einem Spannungswandler. Der Inverter regelt und überwacht den Elektromotor und sorgt für die anforderungsgerechte Drehmomentversorgung und Drehzahlsteuerung des E-Antriebsstrangs.
• Batteriemanagementsystem (BMS): Das BMS sitzt in den Akkus.
Es ist das "Gehirn" der Hochvoltbatterie. Es überwacht die Zustände der Zellen während des Betriebs und beim Laden. Beim Laden gibt das BMS auf Basis verschiedener Umgebungsdaten die mögliche Ladeleistung, besonders beim Schnellladen, vor.
• Kühlsystem: Das Kühlsystem (Thermomanagement) hält die Temperatur des Elektromotors, der Leistungselektronik und des Akkus in einem optimalen Bereich.
Die Batteriekühlung sorgt dafür, die Li-Ionen-Batterie in einem optimalen Temperaturbereich zu halten. Damit ein E-Auto mit einem hohen Wirkungsgrad betrieben werden kann, ist es notwendig, die Temperatur des E-Motors, der Leistungselektronik und der Batterie in einem optimalen Temperaturbereich zu halten. So müssen E-Motor und Leistungselektronik stets gekühlt werden, während die Batterie situationsbedingt entweder gekühlt oder beheizt werden muss. Für die Kühlung der Li-Ionen-Batterie und der Leistungselektronik müssen Temperaturen unter 40 °C realisiert werden. Um das zu erreichen, bedarf es eines ausgeklügelten Thermomanagement-Systems.
Hier werden zwei verschiedene Systeme unterschieden. Der Kältemittel-basierende Kreislauf (direkte Batteriekühlung) und der Kühl- und Kältemittel-basierende Kreislauf (indirekte Batteriekühlung).
Der Elektroantrieb: So funktioniert ein Elektroauto
Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V. (ADAC)
Elektroauto Aufbau: Motor, Akku & Co.
Felix Bahr, emobility-magazin - mediaworx berlin GmbH
E-Auto-Übersicht: Alles, was Sie wissen müssen
Verivox GmbH
E-Auto-Vergleich: Auf den Punkt gebracht
Allianz Deutschland AG
Batterien für Elektroautos: Faktencheck und Handlungsbedarf
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Feststoffbatterien:
E-Autos mit über 1.000 km Reichweite und
500.000 km Lebensdauer möglich
VDI Verlag GmbH - VDI Verlag GmbH
Besonderheiten - One Pedal Driving und Rekuperation
Beim One Pedal Driving (Ein-Pedal-Fahren) beschleunigt und bremst man das E-Auto mit nur einem Fahrpedal (Gaspedal). Das Abbremsen des Fahrzeugs geschieht, indem man den Fuß vom Pedal nimmt. Mithilfe der Rekuperation (Rückgewinnung, Rückspeisung) wird die Bremsenergie der Motorbremse der E-Auto-Batterie zugeführt, wodurch die Reichweite erhöht wird.
Wenn man das One Pedal Driving beherrscht, kommt das Auto bei der Freigabe des Fahrpedals (E-Pedal) ganz zum Stillstand. Im ZOE-Forum wird berichtet, dass durch den wenigen Gebrauch des Bremspedals die Bremsscheiben verrosten. Ein Tipp, kurz vor dem Ampelhalt die Bremse betätigen. Das freut auch den folgenden Autofahrern, weil dann das Bremslicht in Betrieb ist. Die neuen E-Automodelle haben auch im Motorbremsenmodus ein Bremslicht. Für Notbremsungen muss natürlich nach wie vor die Bremse betätigt werden.
Mit dem B-Modus ist das One Pedal Driving möglich. Dabei wird nur das Fahrpedal betätigt und die Rekuperationsverzögerung tritt in Aktion.
Der B-Modus gehört bei meinem ZOE zur Serienausstattung und ist ab einer Fahrgeschwindigkeit von 7 km/h aktiv. Der Fahrer beschleunigt und bremst dann fast ausschließlich über das Fahrpedal (Gaspedal). Das Fahrzeug kann zudem auf Gefällstrecken durch Loslassen des Fahrpedals verzögern, ohne dass das Bremspedal benutzt werden muss. Je nach Grad der Verzögerung steuert das System die Bremslichter an, damit nachfolgende Verkehrsteilnehmer reagieren können. Ein Rekuperations-Programm ermöglicht, das noch mehr Energie zurückgewonnen wird, sich die Reichweite steigert und den Fahrkomfort erhöht. Besonders im Stadtverkehr, Stau und Stop-and-go-Verkehr entfällt das Bearbeiten der Pedale.
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Ich konnte mir nicht vorstellen, dass mein Umstieg nach 60 Jahre Schaltgetriebe meiner Verbrenner auf das E-Auto so viel Fahrspaß bereitet. Ich war schon bei der Probefahrt begeistert. ZOE-Modussschaltung |
One Pedal Driving und Rekuperation
Renault Deutschland AG
One Pedal Driving: Definition, Funktionsweise und Tipps
emobility-magazin.com - mediaworx berlin GmbH
Rekuperation
EnBW Energie Baden-Württemberg AG
Rekuperation oder Energierückgewinnung beim E-Auto: Was ist das?
elektroauto-news.net - SH Webdienstleistungsgesellschaft mbH
2 Die Autokennzahl "Drehmoment" hat eine größere Bedeutung für Fahrspaß und Leistung als angenommen wird. Eine hohe Leistung stammt entweder durch einen hohen Drehmoment oder eine hohe Drehzahl. Im Fahrzeugschein wird eine maximale Leistung angegeben. Diese wird meist in hohen Drehzahlen erreicht. Das Drehmoment am Auto ist am höchsten bei niedrigen Drehzahlen und die Leistung ist am höchsten bei hohen Drehzahlen.
Die Begriffe "Drehmoment" und "Leistungung" sind miteinander verknüpft. Aber es gibt einen grundlegenden Unterschied. Während das Drehmoment die Kraft angibt, welche die Kurbelwelle eines Motors bei einer bestimmten Drehzahl abgibt, handelt es sich bei der Leistung um die in einer gewissen Zeitspanne umgesetzte Energie, dividiert durch diese Dauer.
Das Drehmoment wird in Newtonmetern (Nm) gemessen und ist ein Maß für die Drehkraft des Motors. Ein hohes Drehmoment ist wichtig für eine hohe Beschleunigung und das Ziehen schwerer Lasten (z. B. in der Landwirtschaft).
Die Leistung wird wird in Kilowatt (kW) oder wie früher Pferdestärke3 (PS) gemessen und gibt an, wie viel Arbeit pro Zeiteinheit verrichtet wird. Sie steht in direktem Zusammenhang mit der Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeugs und der Leistung bei hohen Drehzahlen. Eine höhere Leistung ermöglicht auch eine höhere Endgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Drehmomentberechnung: Drehmoment (Nm) = Kraft (N) x Länge des Hebelarms (m). Diese Drehmoment-Berechnung ist bei Autos für den Endverbraucher weniger relevant.
Elektromotoren stellen ihr maximales Drehmoment praktisch sofort zur Verfügung, sobald das Gaspedal betätigt wird. Es gibt keine Kupplungs- oder Schaltzeiten und nur geringe Massenträgheitsmomente, ganz im Gegensatz zu konventionellen Verbrennungsmotoren. Diese Eigenschaften ermöglichen eine sehr schnelle Beschleunigung aus dem Stand und beim Überholen.
Vorteile eines hohen Drehmoments
• Motor reagiert schneller
• Kraftvoller Zug beim Anfahren
• Sicheres Überholen möglich
• Effektives Fahren
Der Drehmoment meines Renault Zoe Intens R135 Z.E. 50 (max. Drehmoment [Nm] bei 1/min 245/1500) ermöglicht eine Beschleunigung von 60 auf 100 km/h in kurzen 5,3 Sekunden oder von 80 auf 120 in 7,1 Sekunden.
Begriffserklärung: Was bedeutet Drehmoment?
Carwow GmbH
Drehmoment beim Auto - Diesen Einfluss hat der Leistungswert auf den Motor
AutoScout24 GmbH
Was ist das Drehmoment?
ZIEHL-ABEGG SE
2 Die Autokennzahl "Pferdestärke" bezeichnet die Leistung, die ein Motor erzeugt bzw. gibt an wie viel Arbeit ein Motor verrichten kann. Die Einheit "PS" hat sich im Sprachgebraucch derart durchgesetzt, dass die eigentlich technisch richtige Einheit Kilowatt (kW) nicht so gerrne benutzt wird. Wahrscheinlich ist es einfacher vorstellbar, wie viel Kraft ein Pferd aufbringen kann, als sich mit einer abstrakten Kilowatt-Angabe auseinanderzusetzen. Wenn es um die Leistung geht, ist aber auch das Drehmoment ein wichtiger Faktor, der nicht vernachlässigt werden darf.
PS und kW werden allgemein gleichwertig für die Bewertung der Leistung von Motoren verwendet. Die offizielle Bezeichnung Kilowatt (kW) ist seit 1977 die Maßeinheit. In Autopapieren und auf den entsprechenden Ämtern wird die Einheit nicht mehr verwendet.
Ein Watt ist die Leistung, die erbracht wird, wenn über eine Strecke von einem Meter in einer Sekunde eine Kraft von einem Newton aufgebracht wird. Um kW in PS umzurechnen, eird die kW-Zahl mit dem Faktor 1,35 (genauer 1,35962) multipliziert.
In der Werbung ist eine PS-Angabe durch die Autohersteller nicht mehr zulässig, Aber die Bevölkerung hängt immer noch an der Pferdestärke. Deswegen wird niemand die Leistung seines Autos bei Gesprächen mit Freunden oder auch bei einem Beratungsgespräch im Autohaus in kW ausdrücken.
In diesem Zusammenhang sollte man sich mit dem Unterschied zwischen Kilowatt (kW) und Kilowattstunde (kWh) befassen. Bei Elektrofahrzeugen bezieht sich Kilowatt auf die Leistung, also die Energiemenge pro Zeiteinheit, die ein Fahrzeug aufnehmen oder abgeben kann. Kilowattstunde steht für die tatsächlich verbrauchte oder gespeicherte Energiemenge über eine bestimmte Zeitspanne.
Bei Elektroautos wird die Batteriekapazität oft in Kilowattstunden angegeben. Eine größere Batteriekapazität (z. B. 50 kWh), bedeutet, dass das Elektroauto mehr elektrische Energie speichern und für den Antrieb nutzen kann. Diese Angabe gibt Auskunft über die Reichweite des Fahrzeugs, da sie angibt, wie viel Energie die Batterie abgeben kann, um das Auto anzutreiben.
Lustige Wörter aus der Automobilwelt: Was bedeutet Pferdestärke?
Mercedes-Benz Group AG
Was bedeutet Pferdestärke? Der Unterschied von PS und kW
Irene Wallner, Carwow GmbH
Leistung umrechnen | PS kW Horsepower
Smare Stefan Banse Michael Mühl GbR
Der ländliche Raum Schleswig-Holsteins wird sich in Zukunft verstärkt folgenden Herausforderungen gegenübergestellt sehen:
• die Bevölkerung altert, wird immobiler
• die Bevölkerungsdichte geht zurück
• Geschäfte, Ärzte, Kliniken, Behörden, Schulen, Kindergärten, Kitas konzentrieren sich in weniger und großen Orten, die Wege werden weiter.
• die Angebotsqualität im ÖPNV wird immer schwerer aufrecht zu erhalten sein.
Für diejenigen, die kein eigenes Auto haben oder das eigene Auto nicht mehr führen können, wird es zukünftig immer schwerer werden, alltägliche Wege zu bewältigen. Auch wird der sich aus dem zurückgehenden ÖV-Angebot ergebende "Zwang" zum eigenen Auto an mehr Verkehrslärm, mehr Abgasen und steigenden Unfallzahlen zu erkennen sein.
Es muss nicht immer das eigene Auto sein!
Seit einiger Zeit gibt es sog. "Bottom-Up-Initiativen", also Initiativen die "von unten" – aus der Bevölkerung, der Gemeindeverwaltung oder Unternehmen – kommen. Sie versuchen dem "Mehr" an Autos und den Lücken in der Mobilitätsversorgung etwas entgegen zu setzen. Angebotsformen (Dörpsmobil, Rufbus, Bürgerbus, Sammeltaxi, Mitfahrgelegenheiten, Mitfahrbank) bilden hierbei ergänzende Angebote zum Öffentlichen Verkehr.
Warum nicht elektrisch mit Öko-Strom aus Schleswig Holstein?
Das "Dörpsmobil" spielt bereits in einigen Orten eine besondere Rolle. Dabei handelt es sich um ein elektrisch angetriebenes, möglichst mit regional erzeugtem Strom geladenes Fahrzeug. Sein Betrieb ist flexibel am lokalen Bedarf ausgerichtet. Das kann ein ehrenamtlicher Fahrdienst für ältere Menschen, ein Carsharing-Fahrzeug (Leihwagen) für die EinwohnerInnen, oder eben alles zusammen sein. Kern der Idee ist das Teilen (Sharing).
Jeder kann aktiv werden
Aufgrund der vielen Anwendungsmöglichkeiten und der unterschiedlichen Nutzergruppen kann ein Dörpsmobil prinzipiell durch jeden initiiert und betrieben werden.
Mobilität ohne eigenes Auto gestaltet sich auf dem Land oft schwierig. In Ergänzung zum ländlichen ÖPNV braucht es ein ergänzendes, nachhaltiges und alternatives Mobilitätsangebot. Die Basis von Dörpsmobil SH sind die mehr als 30 Dörpsmobile in Schleswig-Holstein, die Ihren Einwohnern vereinsbasiert oder über die Gemeinde e-Carsharing, in der Regel ehrenamtlich betrieben, zur Verfügung stellen.
Das Dörpsmobil verbessert das Mobilitätssystem in den ländlichen Regionen Schleswig-Holstein. Dabei ersetzt es nicht den öffentlichen Personennahverkehr, sondern ergänzt ihn um eine individuelle und nachhaltige Komponente. Es ermöglicht den Bürgerinnen und Bürgern auf ein Zweitfahrzeug zu verzichten und auf Elektromobilität umzusteigen. So wurden z. B mt dem Dörpsmobil Klixbühl wurden in den ersten 18 Monaten 18.000 Kilometer gefahren und dadurch insgesamt 2,5 Tonnen CO2 im Vergleich zu Fahrten mit einem eigenen Auto mit Benzinmotor eingespart.
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Effekte eines Dörpsmobils Vorzügliche Umweltbilanz: |
Das in Klixbühl pilotierte Projekt wird mittlerweile in 18 Gemeinden umgesetzt und die Koordinierungsstelle "Dörpsmobil SH" informiert interessierte Gemeinden, Vereine und Initiativen und unterstützt sie bei der Planung und dem Aufbau von Dorf-Gemeinschaftsautos (Dörpsmobil). Außerdem hat die Akademie für die ländlichen Räume Schleswig-Holsteins e. V. gemeinsam mit den 22 Aktivregionen den Leitfaden "Dörpsmobil SH - Wir bewegen das Dorf" veröffentlicht.
Mobilität ohne eigenes Auto gestaltet sich auf dem Land oft schwierig. In Ergänzung zum ländlichen ÖPNV braucht es ein ergänzendes, nachhaltiges und alternatives Mobilitätsangebot. Die Basis von Dörpsmobil SH sind die mehr als 30 Dörpsmobile in Schleswig-Holstein (siehe Karte, Dörpsmobil Einsatzstellen), die Ihren Einwohnern vereinsbasiert oder über die Gemeinde e-Carsharing, in der Regel ehrenamtlich betrieben, zur Verfügung stellen.
Dörpsmobil Einsatzstellen
Bewegung im ganzen Land Schleswig-Holstein
Quelle :Akademie für die Ländlichen Räume Schleswig-Holsteins e.V. - Dörpsmobil SH
Elektromobiles Carsharing im ländlichen Raum
Akademie für die Ländlichen Räume Schleswig-Holsteins e.V. - Dörpsmobil SH
Eine Alternative zu Straßenbahnen (Schienenbahnen) sind O-Busse (Oberleitungsbusse [Trolleybusse]), bei denen keine aufwendige Gleisarbeiten notwendig sind. Sie sind seit Jahrzehnten erprobt und haben eine robuste Antriebsform. Diese Busse gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen (konventionelle Oberleitungsbusse und Hybrid-Oberleitungsbusse).
Konventionelle Oberleitungsbusse benötigen entlang ihrer gesamten Strecke Oberleitungen und haben ein Hilfsaggregat oder eine kleine Batterie. Deswegen ist das Fahren ohne Oberleitungen nur über kurze Distanzen und mit verringerter Leistung möglich. Diese Busse werden bei den Verkehrsbetrieben in Deutschland eher selten eingesetzt. Die Gründe sind die hohen anfänglichen Investitionskosten in die Oberleitungsinfrastruktur und der (noch) fehlenden Fördermöglichkeiten sowie Hemmnisse bei deren städtebaulicher Integration. Im Vergleich zu Dieselbussen sind Fahrzeuginvestitionskosten deutlich höher, was in den geringe Stückzahlen zu sehen ist.
Die Vorteile für Oberleitungsbusse sind lange Nutzungszeiten der Oberleitungsinfrastruktur, geringere Betriebskosten durch die Nutzung von Elektroenergie sowie im Vergleich zu Dieselbussen längere Nutzungszeiten der Fahrzeuge von bis zu 20 Jahren. Besonders auf Strecken mit vielen Fahrzeugen sind Oberleitungsbusse und auch Straßenbahnen eine echte Alternative zu anderen Antriebsformen.
Hybrid-Oberleitungsbusse verfügen über eine ausreichend große und leistungsfähige Batterie, um längere Distanzen ohne Oberleitungen ohne Abstriche an der Geschwindigkeit zurücklegen zu können. Wie groß die Entfernungen ohne Oberleitung sein können, hängt ab von
der Fahrzeugkonfiguration, speziell der Größe der Batterie,
der Fahrzeugauslastung, der Fahrgeschwindigkeiten und dem Höhenprofil auf Abschnitten ohne Oberleitung sowie
der Frage, ob die Abschnitte ohne Oberleitung längere Aufenthalte an Endhaltestellen beinhalten, an denen die Fahrzeuge geheizt bzw. klimatisiert werden müssen.
Von den örtlichen Gegebenheiten können die Kosten für die Oberleitungsinfrastruktur für Hybrid-Oberleitungsbusse geringer ausfallen als für konventionelle Oberleitungsbusse, da teure Infrastrukturelemente (Kreuzungen, Weichen oder Oberleitungen in Kurven oder auf großen Plätzen) zumindest teilweise entfallen können.
Hybrid-Oberleitungsbusse setzen ein sicheres Ein- und Ausdrahten der Stromabnehmer voraus. Im Gegensatz zu Schienenfahrzeugen ist dies aufgrund der hohen dynamischen Kräfte an den Stromabnehmerenden nicht ohne weiteres möglich. Während ein Ausdrahten in der Bewegung möglich ist, sind keine kommerziell verfügbaren Systeme bekannt, die ein sicheres Eindrahten während der Fahrt ermöglichen. Oberleitungsabschnitte sollten daher möglichst immer an Haltestellen beginnen. Für das Eindrahten im Stand existieren drei Methoden, ein händisches Eindrahten über Fangseile (ggf. unterstützt durch kleine Eindrahttrichter), halbautomatisches Eindrahten mittels Eindrahttrichter und automatische Eindrahtsysteme
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Gaarner Dörpsmobil |
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Wer sich für ein E-Auto entscheidet, muss sich mit der neuen oft unbekannten Technik befassen. Dazu gehören besonders die Lademöglichkeiten. Diese können durch eine eigene Ladestation zu Hause (Wallbox) oder aufgrund der oft noch geringen Reichweiten der E-Autos unterwegs an Ladepunkte erfolgen.
Vor der Anschaffung einer Ladestation muss der Elektriker mit dem Netzbetreiber abstimmen, welche Anschlussleistung die Ladestation am Aufstellort haben muss, um Netzprobleme zu vermeiden. Die Installation muss durch einen im Installateurverzeichnis des Energieversorgersunternehmens (EVU) eingetragenen Elektrikers durchzuführen, da dieser auch die Anmeldung bzw. die Genehmigung beim Netzbetreiber vornehmen bzw. beantragen muss.
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Je nach Ladeleistung der Wallbox kann eine Anmeldung oder eine Genehmigung notwendig werden. |
Wohnungs- oder Hausmieter benötigen eine Genehmigung des Vermieters, bevor eine Wallbox eingebaut wird.
In Mehrfamilienhäuser mit Eigentumswohnungen muss nach der aktuellem Wohneigentumsgesetz muss eine Ladestation mit einer einfachen Mehrheit in der Eigentümerversammlung die Station genehmigt werden. Wenn einem Besitzer oder Mieter ein eigener Parkplatz zugewiesen ist, dann besteht ein eigener Anspruch auf eine Wallbox, der von der Eigentümergemeinschaft nicht abgelehnt werden darf.
Elektromobilitaet: Öffentliche Ladeinfrastruktur
Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen
Wallbox installieren - Voraussetzungen, Kosten & Tipps
Bosch Thermotechnik GmbH
Ladestation fürs E-Auto zu Hause einrichten
Mein EigenHeim - J. Fink Verlag GmbH & Co. KG
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Eine Wallbox (Wand-Ladestation, Wall Connector) ist eine kompakte, kleine Ladestation für E-Autos, die man zu Hause und/oder am Arbeitsplatz nutzen kann. In der Regel wird sie an einer Wand in einem Carport oder in einer (Tief-)Garage montiert.
DC- oder AC-Wallboxen laden ein Elektrofahrzeug bedeutend schneller gegenüber einer handelsübliche Haushaltssteckdose. Das Laden eines E-Autos über eine Steckdose benötigt meistens bis zu zehnmal mehr Zeit als über eine Wallbox.
Das Laden über eine Wallbox ist am sichersten. Die Haushaltssteckdosen sind für solche Strommengen nicht ausgelegt. Die Kombination aus langer Ladedauer und großen Strommengen kann dazu führen, dass eine Überhitzung auftritt. Hierbei besteht oftmals erhöhte Brandgefahr. Deswegen sollte das Laden eines E-Autos über eine normale Haushaltssteckdose nur in absoluten Notladesituationen durchgeführt werden. Und auch nur dann, wenn keine Wallbox oder öffentliche Ladestation greifbar ist.
Hochwertige Wandladegeräte nutzen einen Drehstromanschluss mit einer Spannung von 400 Volt (Starkstrom). Beim dreiphasigen Laden mit 16 A kann eine Leistung von 11 kW bezogen werden, mit 32 Ampere verdoppeln sich die Leistung und erlaubt das Laden mit 22 kW. Hier steht kW für Kilowatt und definiert die Ladeleistung. Ampere ist die Maßeinheit für die elektrische Stromstärke.
E-Autos können auch Gleichstrom direkt in der Batterie speichern und damit mit Gleichstrom schneller laden als mit Wechselstrom. Die meisten E-Autos können Wechselstrom bis zu 11 kW laden. Bei Gleichstrom ist die Ladeleistung um ein Vielfaches höher. Bei Schnellladestationen steht Gleichstrom zum Laden zur Verfügung und deshalb können dort Ladeleistungen bis zu 150 kW erreicht werden.
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• Wallboxen sind die bequemste, schnellste und sicherste Möglichkeit, ein E-Auto zuhause zu laden. Mit einem Wallbox-Komplettangebot profitiert man von folgenden Vorteilen: |
Vor der Anschaffung einer Ladestation (Wallbox) muss der Elektriker mit dem Netzbetreiber abstimmen, welche Anschlussleistung die Ladestation am Aufstellort haben muss, um Netzprobleme zu vermeiden. Die Installation muss durch einen im Installateurverzeichnis des Energieversorgersunternehmens (EVU) eingetragenen Elektrikers durchzuführen, da dieser auch die Anmeldung bzw. die Genehmigung beim Netzbetreiber vornehmen bzw. beantragen muss.
EnWG §14a - Netzorientierte Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen und steuerbaren Netzanschlüssen; Festlegungskompetenzen
Hager Vertriebsgesellschaft mbH & Co. KG
Wallbox für zu Hause
MENNEKES Elektrotechnik GmbH & Co. KG
Technik: Darauf musst du beim Kauf einer Wallbox achten
e-mobilio GmbH
Elektroauto und Solarstrom
garage-und-carport.de - Anondi GmbH
Wallbox Förderung und Zuschüsse: Wo gibt's noch Geld?
Melanie Baumann, homeandsmart GmbH
Wallbox anmelden mit Checkliste: Darauf müssen Sie achten!
Dario Burghof, SENEC GmbH
Diese Wallbox habe ich für meinen Renault Zoe Intens R135 Z.E. 50 installiert. Sie wurde von einem Elektriker, der im Installateurverzeichnis des Energieversorgersunternehmens (EVU) eingetragenen ist, angeschlossen und beim Netzbetreiber angemeldet.
Anschaffungkosten der Wallbox incl. Standrohr 568 € und beim Eletriker durfte ich für das Material (Kabel [13 m 5 x 4 mm2 und 2 m 5 x 6 mmmm2 NYM], Automatengehäuse, ABB Sicherungsautomatem C16 A, Fehlerstrimschutzschalter 40/003, HN Sicherungen 50 A und div. Kleinmaterial) 310 € und Arbeitslohn 275 € bezahlen (davon bekommt der Staat ca. 200 €). Ich lade für 0,34 €/kW Öko-Strom.
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Sie ist für alle Hybrid- und Elektroautos mit einem Typ-2-Stecker geeignet. Sie hat eine maximale Ladeleistung: 11 kW (3x 16A) auf 3 Phasen. Die Basisversion ist ein Plug & Charge-Modell; d.h. sie lädt die maximale Leistung sofort auf, wenn sie an das Auto angeschlossen wird. Diese Wallbox verfügt über ein festes 6 Meter langes Ladekabel mit einem Typ-2-Stecker. |
Eine Wallbox lohnt sich besonders in Verbindung mit einer eigenen Solaranlage. Da eine eigene Wallbox die bequemste und oft günstigste Lademöglichkeit für E-Auto-Inhaber ist, werden die Wandladestationen immer beliebter. Hier sollte man sich über die Kosten informieren.
Eine Wallbox kostet incl. Installation zwischen 600 - 3.500 €. Um die genauen Kosten zu ermitteln, muss man sich mit den Anschaffungs-, Installations- und Betriebskosten befassen.
• Je nach Hersteller und Modell liegen die Anschaffungskosten bei 400 - 1.500 €. Hier spielen die gewünschtem Funktionen eine große Rolle. So kann die eigene Wallbox schon einmal bis zu 2.000 € kosten.
• Vergleicht man die Angaben verschiedener Anbieter, so landet man insgesamt bei Installationskosten von 200 - 2.000 €. Aber auch bei den Installationskosten gibt es große Schwankungen, da es zahlreiche Faktoren gibt, die die Installationskosten von Wallboxen maßgeblich beeinflussen.
• Unterschiedliche Modelle haben oft auch unterschiedliche Schutzmaßnahmen. Hier muss evtl. nachgerüstet werden, was wiederum die Installationskosten erhöht.
• Je länger das Kabel vom Aufstellort zur Wallbox sein muss, desto höher die Kosten.
• Ein hoher Umbaubedarf (z. B. Mauerdurchbrüche) lässt auch die Installationskosten einer Wallbox steigen.
• Wallboxen müssen beim Netzbetreiber angemeldet werden. Normalerweise sind diese Kosten in den Installationskosten enthalten. Da Ladestationen mit mehr als 11 kW Ladeleistung allerdings eine besondere Genehmigung brauchen, können hier nochmal Kosten von ca. 500 € anfallen.
Der Großteil der Wallbox-Betriebskosten sind erst einmal nur die Stromkosten, die beim Laden des E-Autos anfallen. Dazu kommen regelmäßige Wartungen, die ca. alle zwei bis vier Jahre empfohlen werden, sind aber keine Pflicht. Die Wartungskosten liegen bei ca. 200 €.
Die Anschaffungskosten für Ihre Wallbox kann man sparen, wenn man ein Kompletpaket aus PV-Anlage und Solarstromspeicher kauft oder mietet. Hier ist dann in der Regel eine intelligente Wallbox integriert. So bietet z. B. die Firma Enpal ein Rundum-Sorglos-Paket, in dem Wartung, Versicherung, Monitoring und Reparatur inklusive sind, an. Hier wird die Wallbox über eine IoT Cloud Plattform regelmäßig weiterentwickelt. Dies hilft dabei, den Stromverbrauch und die Ladeprozesse im Haushalt zu optimieren.
Vor der Anschaffung einer Ladestation (Wallbox) muss der Elektriker mit dem Netzbetreiber abstimmen, welche Anschlussleistung die Ladestation am Aufstellort haben muss, um Netzprobleme zu vermeiden. Die Installation muss durch einen im Installateurverzeichnis des Energieversorgersunternehmens (EVU) eingetragenen Elektrikers durchzuführen, da dieser auch die Anmeldung bzw. die Genehmigung beim Netzbetreiber vornehmen bzw. beantragen muss.
Wallbox Kosten: Alle Infos in 2022
Yannick Van Noy, Enpal GmbH
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Für den Fall, dass man direkt von Beginn gerne selbst Hand anlegt und ein Talent für Handwerkerarbeiten vorhanden ist, kann auch ein Carport mit Solardach komplett selbst aufgebaut werden. Es gibt beispielsweise online Anleitungen, wie man ein Glas-Solardach für den Carport selber bauen kann. Durch die Verbindung von Carport und Solaranlage erhält man nicht nur einen Stellplatz für den eigenen Wagen, sondern kann gleichzeitig auch Strom für den Eigenbedarf (z. B. für eine Wallbox eines E-Autos) erzeugen. |
Das gleiche gilt ebenfalls für ein Terrassendach, da man auch dort ein Solardach montieren kann. Für die Montage der Solaranlage sollte jedoch ein gutes Wissen im Bereich Elektronik vorhanden sein, sodass alles korrekt verkabelt wird und das Solardach auch seine gewünschte Leistung bringt. |
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Vor der Anschaffung einer Ladestation (Wallbox) muss der Elektriker mit dem Netzbetreiber abstimmen, welche Anschlussleistung die Ladestation am Aufstellort haben muss, um Netzprobleme zu vermeiden. Die Installation muss durch einen im Installateurverzeichnis des Energieversorgersunternehmens (EVU) eingetragenen Elektrikers durchzuführen, da dieser auch die Anmeldung bzw. die Genehmigung beim Netzbetreiber vornehmen bzw. beantragen muss. |
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E-Auto als Stromspeicher
Ein Stromspeicher ist eine sinnvolle Ergänzung zur PV-Anlage. Den grünen Sonnenstrom von der eigenen Photovoltaikanlage gibt es nur tagsüber, aber das Auto wird meistens nachts geladen wird. Also benötigt man einen Strom- bzw. Heimspeicher. In diesem wird die Solarenergie gespeichert und bei Bedarf später genutzt. Wichtig ist, dass der Stromspeicher auf die Wallbox abgestimmt ist.
Hier bietet sich ein Energiemanagement-System (EMS) an. Wenn man die Möglichkeit hat, das eigene E-Auto auch tagsüber zuhause zu "betanken", dann kann das Auto als Stromspeicher genutzt werden. Hierfür gibt es eigene Systeme, die im Haushalt gerade nicht benötigten Strom von der PV-Anlage in das Auto laden. Das System beobachtet etwaige PV-Überschüsse. Wenn die Wallbox eine Energiemanagement-Funktion hat, kann das EMS integrieren werden. Dieses erfasst die Ladeleistung der Ladestation digital und passt sie automatisch an die Auslastung in dem Energienetz an.
Der Akku des E-Autos muss nicht nur Strom aufnehmen, sondern auch abgeben und das Auto muss bei dem nächsten Start wieder voll einsatzfähig sein. Hier kommt die Technik des bidirektionalen Ladens (Vehicle-to-Grid [V2G[, Vehicle-to-Home [V2H]) zum Einsatz. Mit dieser Technik kann der gespeicherten Strom im Akku selbst genutzt werden und steigert den Eigenverbrauch.
Eine andere Mögkichkeit ist, den Akku (Stromspeicher) so zu nutzen, dass die überschüssige Energie gegen ein Entgelt zurück in das Stromnetz des Stromanbieters eingespeist wird. Das bidirektionale Laden über die Autoakkus als Stromspeicher könnten den Spitzenbedarf ideal abdecken.
Leider kann man zur Zeit noch nicht jedes Elektroauto als Stromspeicher zu nutzen. Trotzdem sollte das Auto mit einem CHAdeMO-Stecker ausgerüstet sein, damit das bidirektionale Laden überhaupt funktionieren kann. Diesen Stecker haben fast ausschließlich Fahrzeuge asiatischer Hersteller.
Wenn die beschriebenen Voraussetzungen vorhanden sind, hat das viele Vorteile:
• Die alternativ gewonnene Energie aus der Photovoltaikanlage und/oder Windkraftanlage kann zu 100 Prozent selbst genutzt werden.
• Mit jeder Kilowattstunde (kWh), die im Eigenverbrauch grenutzt wird, spart bares Geld.
• In Zeiten, in denen die Anlage nicht genügend Energie liefert, nimmt man einfach den Strom aus dem Autoakku. Das Elektroauto ist also ein Heimspeicher.
• Das macht auch von steigenden Strompreisen unabhängig.
• Wenn mehr Strom produziert wird, als verbraucht und gespeicht werden kann, kann gegen Bezahlung in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Quelle: Giuliano Fuchs, net4energy GmbH
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Das Elektroauto als Stromspeicher fürs Haus:
So funktioniert bidirektionales Laden
Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V. (ADAC)
Wie funktioniert ein Elektroauto als Stromspeicher?
Giuliano Fuchs, net4energy GmbH
Die Autobatterie als Stromspeicher für zu Hause
Kai Rüsberg, Deutschlandfunk
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Ladepunkt - Ladestation - Ladesäule
Öffentliche Ladepunkte (Ladesäulen, Ladestationen) sind neben der Wallbox zuhause eine Voraussetzung, damit sich die E-Mobilität durchsetzen kann. Die Ladepunktbetreiber stellen unbekannten Personen mindestens mehrere Stunden am Tag die Ladesäulen öffentlich zur Verfügung. Die Ladepunkte bzw. Ladestandorte sind im Ladesäulenregister der Bundesnetzagentur (BNetzA) gelistet. Dort werden öffentliche Ladestationen mit Öffnungszeiten, GPS Koordinaten und Kontaktdaten registriert. Eine interaktive Ladesäulenkarte der Bundesnetzagentur zeigt die öffentlichen Ladesäulen in der Nähe bzw. für Unterwegs. Auch Stromversorger (E-Mobilitätsanbieter) bieten Apps und/oder Ladekarten an, mit denen man das E-Auto laden kann.
Das Ladesäulenregister der Bundesnetzagentur enthält 93.261 Normalladepunkte und 22.047 Schnellladepunkte, die am 1. November 2023 in Betrieb waren.
An den öffentlichen Ladestationen unterscheidet man zwischen normalen Ladesäulen die mit Wechselstrom (AC) laden, und Schnellladesäulen, die über Gleichstrom (DC) laden, was die Ladezeit beeinflusst. Zuhause wird mit der Steckdose oder der Wallbox das E-Auto über Nacht geladen. Mit öffentlichen Schnellladesäulen ist bereits in einer halben Stunde wieder 80 % Batteriestand zu erreichen.
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Das E-Auto-Laden ist ein einfacher Vorgang. Seit 2013 ist in der Europäischen Union der Typ-2 Stecker als Standard vorgegeben. Ladeablauf |
Private Wallboxen- oder Ladesäulenbesitzer haben die Möglichkeit, diese der Öffentlichkeit innerhalb der gewünschten Öffnungszeiten zur Verfügung zu stellen und dafür staatliche Förderungen und eine Treibhausgasminderungsprämie (THG-Pprämie) zu erhalten. Damit der öffentliche Ladepunkt oder die eigene Wallbox für den THG-Quotenhandel in Frage kommt, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt werden:
• Öffentlich zugänglich: Der Ladepunktbetreiber muss den Ladepunkt für einen "unbestimmten, oder nur nach allgemeinen Merkmalen erkennbaren Personenkreis erreichbar" machen.
• Befahrbar: Die Ladesäule muss mit dem Auto befahrbar sein und es muss neben der Ladesäule geparkt werden können.
• Öffnungszeiten: Der Ladepunkt muss mehr als “nur ein paar Minuten am Tag” der Öffentlichkeit zur Verfügung stehen.
• Technische Voraussetzungen: Die Ladestation muss mit oder für einem Typ-2 Stecker ausgestattet sein und eichrechtskonform abgerechnet werden.
• Eintragung ins Ladepunktregister: Die Ladesäule muss mit GPS-Koordinaten, Betreibernummer und Öffnungszeiten in die Ladekarte der Bundesnetzagentur aufgenommen werden.
Vor der Anschaffung einer Ladestation (Wallbox) muss der Elektriker mit dem Netzbetreiber abstimmen, welche Anschlussleistung die Ladestation am Aufstellort haben muss, um Netzprobleme zu vermeiden. Die Installation muss durch einen im Installateurverzeichnis des Energieversorgersunternehmens (EVU) eingetragenen Elektrikers durchzuführen, da dieser auch die Anmeldung bzw. die Genehmigung beim Netzbetreiber vornehmen bzw. beantragen muss.
Öffentliches Laden: Kosten und Ladezeiten im Überblick
Miguel Mellado, emobility.energy GmbH
Ladepower für alle im EnBW HyperNetz
EnBW - Energie Baden-Württemberg AG
Chargemap Pass - Eine einzige Ladekarte
CHARGEMAP SAS
Das können E-Auto-Lade-Apps – der große Vergleich 2023
AutoScout24 GmbH
Elektromobilitaet: Öffentliche Ladeinfrastruktur
Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen
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Im Hybridauto werden zwei unterschiedliche Antriebe vereint. Zur Zeit ist die gängigste Kombination die Verbindung eines Elektromotors mit einem Verbrennungsmotor (Benzin, Diesel), die es in drei parallele Hybrid-Antriebsarten (Mild-Hybrid [MHEV - mild hybrid electric vehicle], Voll-Hybrid [SHEV - strong Hybrid Electric Vehicle], Plug-in-Hybrid [PHEV - Plug-in Hybrid Electric Vehicle]) gibt.
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Hybridautos sind ein Kompromiss aus klassischem Verbrenner und Elektroauto (EV - Electric Vehicle). Sie sind sparsamer und umweltfreundlicher als reine Benziner oder Diesel-Fahrzeuge. Da sie jederzeit schnell Benzin oder Diesel tanken können, spielt die Reichweite gegenüber einem reinen E-Auto mit längerer Ladezeit keine Rolle. |
Plug-in-Hybrid, Vollhybrid, Mild-Hybrid - Unterschiede und Gemeinsamkeiten
MeinAuto GmbH
Autos mit Hybridantrieb: verschiedene Arten im Vergleich
DA Deutsche Allgemeine Versicherung Aktiengesellschaft
Hybridautos – Was genau ist Hybrid?
EnBW Energie Baden-Württemberg AG
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Der Antrieb eines Mild-Hybrid-Autos wird von einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor gemeinsam übernommen. In einem Mild-Hybrid ist der Verbrennungsmotor so dimensioniert, dass er das Auto auch ohne Unterstützung allein antreiben kann. Die Unterstützung durch den Elektromotor bewirkt einen geringeren Kraftstoffverbrauch und in manchen Fahrsituationen eine höhere Leistung. Die Batterie des Mild-Hybrids wird nur durch den Betrieb des Elektromotors als Generator aufgeladen. Eine externe Aufladung ist nicht notwendig bzw. nicht möglich. |
Ein Mild-Hybrid-Auto hat eine relativ kleine Batterie mit einer Spannung von in der Regel 48 Volt nutzt. Die Batterie wird durch die Umwandlung von Bewegungsenergie aus dem Verbrennungsmotor in Strom und Rekuperation geladen. Die Rekuperation findet während des Bremsvorgangs statt, der Elektromotor arbeitet als Generator. Er nimmt die Bewegungsenergie des Fahrzeugs auf und wandelt sie in elektrischen Strom um, der dann in die Batterie fließt. Diese gespeicherte Energie kann später genutzt werden, um den Verbrennungsmotor zu unterstützen und den Kraftstoffverbrauch um durchschnittlich etwa 15 % zu reduzieren.
Weitere nützliche Funktionen sind die Start-Stopp-Funktion in dem der Verbrennungsmotor automatisch ausgeschaltet wird, wenn er nicht benötigt wird, z. B. beim Rollen ohne Beschleunigung und die elektromotorische Unterstützung, in dem der Elektromotor beim Starten des Fahrzeugs und bei hoher Beschleunigung hilft. Er ermöglicht jedoch keine längeren rein elektrischen Fahrten, da die Batterie klein ist. Qelle: MeinAuto GmbH
Was bringt die Mildhybrid-Technik?
Jürgen Voigt, autozeitung.de - Bauer Xcel Media Deutschland KG
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Ein Voll-Hydrid ist gegenüber dem Mild-Hydrid, der eigentlich kein Hybrid ist, ein echter Hybridantrieb. Er kann einzeln mit dem Verbrennungsmotor oder Elektromotor und auch mit beiden Antrieben gleichzeitig fahren. Vollhybrid |
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Plug-in-Hybridautos (PHEV [Plug-in Hybrid Electric Vehicle]) sind ein Kompromiss aus klassischem Verbrenner und Elektroauto (EV - Electric Vehicle). Sie sind sparsamer und umweltfreundlicher als reine Benziner oder Diesel-Autos. Das Plug-in-Hybridauto hat einen Benzin- oder Dieselantrieb (auch Erdgas oder Biogas ist möglich) und einen Elektroantrieb sowie einen Kraftstofftank und eine oder mehrere Batterien. |
Was ist eigentlich ein Plug-in-Hybrid?
Mercedes-Benz Group AG
Plug-in-Hybridautos haben gegenüber dem Voll-Hybridauto eine wesentlich größere Antriebsbatterie, die mit einem Ladekabel von außen geladen (Haushaltssteckdose oder Wallbox) werden kann und kann rein elektrisch zwischen 40 und 100 Kilometer weit gefahren werden. Deshalb werden diese Autos unter bestimmten Voraussetzungen wie Elektroautos staatlich gefördert.
Vorteile von Plug-in-Hybridautos
• weniger Kraftstoffverbrauch als herkömmliche Verbrenner-Autos (je nach Stärke des E-Motors und Größe der Batterie sind Einsparungen von 15 bis 25 % möglich)
• weniger Schadstoffausstoß (CO2) – in der Stadt im Elektrobetrieb
• leiser Fahren in der Stadt im Elektrobetrieb
• beschleunigen schneller als reine Dieselautos oder Benziner
• niedriger Verschleiß
Nachteile von Plug-in-Hybridautos
• in der Anschaffung teurer als Autos mit Verbrennungsmotor
• Lebensdauer der Batterie und Reichweite sind begrenzt
• hohes Fahrzeuggewicht mit zwei Motoren, dadurch ein höherer Kraftstoffverbrauch als bei einem Dieselfahrzeug und Benziner
• weniger Stauraum, die Batterie und zwei Motoren brauchen viel Platz
• immer noch abhängig von fossilen Brennstoffen
Das sollten Sie über Plug-in-Hybride wissen
Christiane Köllner, Springer Professional - Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Plug-in-Hybrid-Autos: Modelle, Reichweiten, Kosten, Verbrauch
Martin Ruhdorfer, Matthias Vogt, Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V. (ADAC)
Oft werden die Steuervergünstigungen bei diesen Auto missbraucht, weil sie hauptsächlich mit dem Verbrennermotor gefahren werden.
Plug-in-Hybride: Steuererleichterungen für Umweltsünder
Johannes Thürmer, Martina Schuster, Bayerischer Rundfunk
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Brennstoffzellenauto
Neben Strom gilt Wasserstoff als Energieträger der Zukunft. Wenn er aus grünem Strom gewonnen wird, ist Wasserstoff nahezu klimaneutral und besitzt ein großes Potenzial für die Umstellung auf CO2-neutrale Antriebe. Zur Zeit ist das Brennstoffzellenauto (FCEV - fuel cell electric vehicle [Wasserstoffauto]) noch ein Nischenprodukt. Die Gründe sind, die Autos sind teuer, das Wasserstofftankstellennetz ist nicht ausreichend und sie sind nur mit Wasserstoff aus regenerativer Energie klimafreundlich.
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Eine Brennstoffzelle mit Wasserstofftank erzeugt während der Fahrt durch die Umkehrung der Elektrolyse, bei der Wasserstoff und Luftsauerstoff zu Wasser reagieren, Wärme und Strom, woduch ein Elektromotor angetrieben wird. Eine kleine Batterie dient als Puffer bzw. Zwischenspeicher und deckt Lastspitzen (z. B. beim Beschleunigen) ab. Außerdem nimmt sie Energie durch Rekuperation (Bewegungsenergie beim Bremsen) auf und speichert sie. |
Wasserstoffautos: Technik, Modelle, Tests, Tankstellen
Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V. (ADAC)
Brennstoffzellenfahrzeuge (FCEV)
Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena)
Wasserstoffauto oder Elektroauto: Wem gehört die Zukunft?
Dominik Hochwarth, ingenieur.de - VDI Verlag GmbH
H2 tanken - Wasserstoffmobilität beginnt jetzt
H2 MOBILITY Deutschland GmbH & Co. KG
Brennstoffzelle
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Ein Fahrrad mit elektrischem Motor wird E-Bike genannt. Aber es gibt drei Varianten (E-Bike, Pedelec, Speed Pedelec [S-Pedelec], Hybrid E-Bike [Touren- oder Trekking E-Bike - eine Kombination aus einem E-Rennrad und einem E-Mountainbike]), die sich im Antrieb, der Fahrweise und der Zulassung im Straßenverkehr unterscheiden. |
Ein Fahrrad mit elektrischem Motor wird E-Bike genannt. Aber es gibt drei Varianten (E-Bike, Pedelec, Speed Pedelec [S-Pedelec], Hybrid E-Bike [Touren- oder Trekking E-Bike - eine Kombination aus einem E-Rennrad und einem E-Mountainbike]), die sich im Antrieb, der Fahrweise und der Zulassung im Straßenverkehr unterscheiden.
Natürlich kann man ein E-Bike auch ohne motorisierte Unterstützung bzw. ohne Akku fahren. Aber man muss viel Kraft aufbringen, ein E-Bike mit ausgeschaltetem Motor zu fahren, denn sie wiegen in der Regel mehr als 20 kg. Diese zu bewegen, ist daher viel anstrengender als bei einem gewöhnlichen Fahrrad.
Wo darf man fahren:
- Radweg: Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, echte „E-Bikes“ nur auf Radwegen mit einem „Mofa frei“-Schild
- Einbahnstraße + "Fahrrad frei": Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, die echten E-Bikes sind aber verboten
- Fußgängerzone + "Fahrrad frei": Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, leistungsstärkere E-Bikes nur mit einem „Mofa frei“-Schild
- Verbot für Mofa / Krafträder: Pedelecs bis 250 Watt erlaubt, E-Bikes verboten
- Deutsche Bahn: E-Bikes bis 25 km/h können mit einer Fahrradkarte mitgenommen werden, andere dagegen nicht.
• E-Bikes sind Fahrräder mit Elektromotor, die auf Knopfdruck und ohne Tretunterstützung beschleunigen. Aus diesem Grund sind E-Bikes in Deutschland ab einer Geschwindigkeit über 6 km/h zulassungspflichtig. In Deutschland werden hauptsächlich Pedelecs eingesetzt.
• Ein Pedelec (Pedal Electric Cycle) ist ein Fahrrad mit elektrischer Unterstützung und wird häufig E-Bike genannt. Der Elektromotor dient als Unterstützung und kommt nur zum Einsatz, wenn man in die Pedale tritt. Die Muskelkraft und der eingebaute Motor sorgen für einen gemeinsamen Antrieb des E-Fahrrads. Sobald man aufhört zu treten, setzt auch die Unterstützung des Motors aus. Gleiches gilt, wenn eine Geschwindigkeit von 25 km/h erreicht ist.
Ein wichtiger Bestandteil ist der Akku (Batterie). Dieser kann im Gepäckträger, im Rahmen integriert oder am Rahmen angebracht werden. Die Leistung des E-Motor wird durch verschiedene E-Bike-Sensoren über eine Steuereinheit, die den Drehmoment, die Geschwindigkeit und Trittfrequenz berechnet, gesteuert. Je nachdem, welcher Fahrmodus eingestellt ist, ist die Unterstützung unterschiedlich stark. Durch die dauerhafte Messung des Tretverhaltens sorgt der E-Bike-Motor für eine beinahe lautlose Tretunterstützung.
• Ein S-Pedelec erreicht mit einer Trittunterstützung bis 45 km/h. Zum Fahren müssen weitere Bedingungen (Kennzeichen vom Versicherer, Rückspiegel, Dauerfahrlicht, Hupe) erfüllt werden, denn diese sind zulassungspflichtig und man benötigt mindestens einen Mofaführerschein. S-Pedelecs dürfen grundsätzlich nicht in den Zügen der Deutschen Bahn transportiert werden.
• Ein Hybrid E-Bike (Trekking E-Bike) ist ein flexibles E-Bike, mit dem man sowohl im Gelände als auch auf asphaltierten Straßen fahren kann. Sie sind schwerer und somit auch stabiler als E-Bikes.
Was ist der Unterschied zwischen E-Bike und Pedelec?
Gazelle GmbH
BK6S Elektro-Klappfahrrad
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ElektroRad-Test 2024: 86 E-Bikes im Test
BVA BikeMedia GmbH
E-Bike Test: Optimal zum Pendeln geeignet
Daniel Simic, Producto GmbH
E-Bike in Bus und Bahn mitnehmen: Die wichtigsten Fragen
Wertgarantie SE
Das E-Bike in der Bahn mitnehmen
Kurbelix GmbH
Zur Zeit wird über eine neue Aufteilung des Straßenraums der Städte und Ortschaften nachgedacht, geplant und auch schon umgesetzt. So werden Fahrrad-Schutzstreifen, Radfahrstreifen, Fahrradstraßen und -zonen ausgebaut und sogar Radschnellwege erstellt. Der Autoverkehr soll entsprechend eingeschränkt werden und es wird über ein allgemeines Tempolimit 30 oder 40 nachgedacht bzw. in einigen Städten schon umgesetzt.
In vielen Städten wurden in den vergangenen Jahren so genannte Pop-up-Radwege meistens probeweise bzw. befristet geschaffen. Das sind kurzfristig eingerichtete, temporäre und in gelber Farbe markierte Radfahrstreifen auf der Fahrbahn. Sie sollten dem gestiegenen Radverkehr mehr Platz bieten. Dafür musste meistens auf der Straße eine Autospur für sie weichen.
Neue Verkehrszeichen auf deutschen Straßen und Radwege
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Radwege: Diese unterschiedlichen Arten gibt es
Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V. (ADAC)
Verkehrsschilder für Radfahrer
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Ein E-Motorrad wird von einem Elektromotor angetrieben, der von einer Batterie oder einem Akkupack gespeist wird. Sie haben gegenüber den Motorrädern mit Verbrennungsmotor keinen so leistungsstarken Motor und keinen Auspuff, dessen "Geräusche" den "Bikern" sicherlich fehlen wird, aber den Anwohnern an den typischen Bikerrouten wird es freuen. Außerdem brauchen die E-Motorräder keine Flüssigkeiten (KÜhlflüssigkeit oder Öl) und haben weniger bewegliche Teile, dadurch sind sie in der Regel wartungsärmer. |
Der Antrieb des E-Motorrads erfolgt nahezu geräuschlos, das zu einem ruhigeren und entspannten Fahrerlebnis führt und sicherlich gewöhnungbedürftig ist. Und sie erzeugen keine Emissionen. Außerdem sind sie oft mit innovativen Technologien ausgestattet (Smartphone-Integration, einer Navigation und einer Vielzahl von Sicherheitsfunktionen).
Das Aufladen der Batterie kann auf verschiedene Arten (an einer Steckdose oder speziellen Ladestationen) erfolgen. An Schnellladestationen kann die Batterie in kürzester Zeit aufgeladen werden. Besonders bequem sind Modelle, die über austauschbare Batterien verfügen, die einfach gegen eine vollständig aufgeladene Batterie ausgetauscht werden können.
E-Motorräder erreichen je nach dem Modell Geschwindigkeiten von 45, 80 oder 120 aber auch bis zu 250 km/h und haben abhängig der Fahrweise Reichweiten bis zu 400 Kilometer.
Die Leistung des E-Motorrades bestimmt, welchen Führerschein zum Fahren der Maschine benötigt wird.
• Klasse A1 (ab 16 Jahren): Nennleistung höchstens bei 11 Kilowatt (entspricht einem Hubraum mit maximal 125 ccm)
• Klasse A2 (ab 18 Jahren): Nennleistung bei maximal 35 Kilowatt (entspricht einem Hubraum über 125 ccm)
• Klasse A (ab 24 Jahren bei Direkterwerb, ab 20 Jahren mit Vorbesitz der Klasse A2): Keinerlei Beschränkungen bezüglich Leistung (und Hubraum)
• B196: Erweiterung des Autoführerscheins; Elektro-Zweiräder mit bis zu 11 kW Leistung (entspricht einem Verbrenner-Zweirad mit 125 cm³)
Was ist ein Elektromotorrad und wie funktioniert das E-Motorrad?
Zero Center AG
Elektromotorräder: Die große Marktübersicht
Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V. (ADAC)
400 schlanke Designerstücke aus Frankreich
Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG
Hybrid-Streetbike
Inzwischen gibt es auch E-Hybrid-Motorräder (Voll-Hybrid), die evtl. den Einstieg der "Biker" in die E-Technik erleichtern. So will z. B der japanische Motorradhersteller Kawasaki mit einem Hybrid-Streetbike eine weitere klimafreundliche Option bieten, die immerhin einen reduzierten Treibstoffverbrauch aufweist. Die Kawasaki Ninja 7 Hybrid wird von einem 451 cm3 Zweizylinder-Motor mit 43,5 kW, kombiniert mit einem 9 kW Elektromotor angetrieben.
Bei der Maschine besteht die Wahlmöglichkeit zwischen den drei Fahrstufen Sport, Eco oder Elektrobetrieb (auf kurze Strecken bei reduzierter Geschwindigkeit beschränkt). Da keine Kupplung betätigt werden muss, braucht der Fahrer nur am Gashebel drehen. Ein ABS gewährleistet eine stabile und zuverlässige Bremsleistung. Außerdem gibt es eine Start-/Stopp-Funktion, die den Verbrennungsmotor beim Anhalten ausschaltet. Das Getriebe wird dabei automatisch in den ersten Gang geschaltet, um jedes Problem beim Anfahren auszuschließen. Ein Walk-Modus ermöglicht komfortables Schieben des Fahrzeugs (mit Rückwärtsgang) beim Einparken oder Manövrieren. Die Smartphone-Konnektivität ermöglicht über die RIDEOLOGY-App den Zugiff auf zahlreiche Funktionen und Einstellungen des Bikes.
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MODELL-FEATURES |
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So fährt die neue Hybrid-Kawa
Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG
Kawasaki Z 7 Hybrid
Kawasaki Motors Europe N.V. Niederlassung Deutschland
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Kawasaki hat neben dem E-Antrieb auch auf Wasserstoff gesetzt. Dafür haben die Japaner einen Wasserstoffmotor mit H2-Einspritzung entwickelt. Anders als bei einer Brennstoffzelle, die das Gas in einer kalten Reaktion in Strom umwandelt, soll Wasserstoff bei Kawasakis (z. B. Ninja H2) neuem Konzept direkt in den Brennraum eingespritzt und verbrannt werden. Dabei entstehen bis auf kleine Mengen Stickoxide keine Abgase, aus dem Auspuff kommt nur Wasserdampf. |
Andere Prpjekte befassen sich mit Wasserstoffmotorrädern. In der Praxis ist die Lagerung und Mitführung des hochflüchtigen Kraftstoffes Wasserstoff und ein passender Motor die Probleme. Der Wirkungsgrad eines solchen H2-Verbrenners ist nicht unbedingt besser als der eines herkömmlichen Benziners, es muss viel Kraftstoff für eine akzeptable Reichweite mitgeführt werden. Geeignete Wasserstoff-Tanks haben ein Vielfaches des Volumens von Benzintanks. Die Tanks müssten entweder viel Druck aushalten oder minus 253 °C isolieren können, weil bei der Temperatur der Wasserstoff flüssig ist. Solche Tanks müssten also sehr dick- oder doppelwandig und zylindrisch sein, um dem Druck sicher standzuhalten. Es geht dabei um großen Volumina und Gewichten, die mitgeführt werden müssen.
Wasserstoff-Motorrad: Kawasaki nimmt wichtige Hürde
efahrer.chip.de - BurdaForward GmbH
Kawasaki, Yamaha, Honda & Co.
Hersteller starten großes Wasserstoff-Projekt
Lars Schwichtenberg, efahrer.com - BurdaForward GmbH
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Wenn es Brennstoffzellenautos gibt, dann muss es auch Brennstoffzellen-Motorräder geben. Seit Jahren forschen die Hersteller an marktfähigen Modellen. Ein deutsch-tschechisches Konsortium und das Fraunhofer IWU in Chemnitz entwickeln im Rahmen des Projekts Hydrocycle ein Motorrad mit Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb. Bis Ende 2025 soll ein fahrfähiges H2-Motorrad als Demonstrator aufgebaut werden, der den europäischen Zulassungsnormen und Zertifizierungsvorschriften gerecht werden soll.
Auch viele Motorradhersteller (BMW, Kawasaki, Yamaha, Honda & Co) arbeiten an Prototypen von Brennstoffzellen-Motorräder und sehen zuversichtlich in die Zukunft. Die zurzeit in Brennstoffzellenautos eingesetzten Hochdrucktanks sind im Motorradsektor wenig geeignet. Die Probleme sind, die neuartigen Bauteile, wie z. B.Motor, Wasserstofftank (Versorgung bzw. Speicherung), Steuerelektronik und Brennstoffzelle, platzsparend unterzubringen und deren Zusammenspiel zu optimieren. Vor allem muss ein Strompuffer installiert werden, weil die Brennstoffzelle ständig Strom liefert und die Stromabnahme je nach Fahrsituation variiert.
Fraunhofer-Institut arbeitet an Wasserstoff-Motorrad
Sebastian Schaal, electrive.net - Rabbit Publishing GmbH
»Hydrocycle«, das Motorrad fürs Wasserstoffzeitalter
Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU
Motorrad mit Brennstoffzelle statt mit Batterieanrieb
Franz W. Rother, Windyhill Property GmbH
Die Brennstoffzelle in Motorrädern – eine Alternative?
DMT Events GmbH & Co. KG
BMW-Partner TVS entwickelt Wasserstoff-Roller
Maik Schwarz, Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG
Hydrocycle Motorrad mit H2-Brennstoffzelle
Maik Schwarz, Motor Presse Stuttgart GmbH & Co.KG
Brennstoffzelle für Jet, Motorrad und Lkw
Stefan Asche, VDI Verlag GmbH
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Ein Elektro-Lkw (E-Truck) hat ein Elektromotor und Batterien, die die elektrische Energie speichern. Diese bestehen aus einer Reihe von Zellen, die in Modulen verbunden sind, die in den Batterien verpackt sind. Sie werden durch das Batteriemanagementsystem (BMS) überwacht. Dabei handelt es sich um ein elektronisches Bauteil, das den E-Lkw und die Batterie vor vorzeitiger Alterung und Brandgefahr bei unsachgemäßem Gebrauch schützt. Die Energiedichte wird durch den Einsatz von Lithium-Ionen-NMC-Zellen (Nickel-Mangan-Kobalt) erhöht, die ein hervorragendes Leistungsgewicht aufweisen und somit den besten Kompromiss zwischen Reichweite und Nutzlast bieten.
Der Einsatz eines emissionsfreien Lkw-Antriebsstrangs hängt stark von der Batterie ab. Bei Batteriekapazitäten von bis zu 480 kWh sorgt für Tagesreichweiten von bis zu 800 Kilometern, sofern die Zwischenladezeiten eingehalten werden. Dank der neuen Megawatt-Ladung mit bis zu 750 kW dauert das Aufladen der Batteriepakete je nach Konfiguration nur 45 Minuten. Dank einer erwartbaren prognostizierten leistungsfähigen Nutzungsdauer von bis zu 1,6 Mio Kilometern oder bis zu 15 Jahren, je nach Art der Anwendung, sind die Batterien zudem äußerst langlebig.
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Aufbau eines Elektro-Lkw´s
Quelle: Daimler Truck AG
Daimlers Elektro-Lkw geht 2021 in Serie
Benjamin Kirchbeck, Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Der neue MAN eTruck
MAN Truck & Bus SE
Mit den neuen Elektro-Lkw von MAN in die Zukunft
MAN Truck & Bus SE
.Die leisen 42-Tonner von Mercedes-Benz rollen langsam an
Antonia Mannweiler, tagesschau.de - Norddeutscher Rundfunk
Unsere Palette elektrischer Lkw
Volvo Group Trucks Central Europe GmbH
Transport-Lösung - Elektro-Lkw fahren
Renault Trucks SASU
Brennstoffzellen-Lkw
Ein vollelektrischer Lkw besitzt einen elektrischen Antriebsstrang, und die Energie wird aus Wasserstoff gewonnen, der in den Brennstoffzellen an Bord des Fahrzeugs in Strom umgewandelt wird. Zudem verfügt der mit Brennstoffzellen betriebene Lkw über eine Batterie für Situationen, in denen zusätzliche Energie benötigt wird, und für die Rekuperation (Rückgewinnung) von elektrischer Energie beim Bremsen.
Die Frage, ob ein Lkw-Hersteller auf die Brennstoffzellentechnonlogie oder batterieelektrische Technologie setzen will, wird strittig diskutiert. Die Batterietechnik wird zur Zeit noch bevorzugt, weil sie als effizienteste Lösung bezeichnet wird, da 75 % der erzeugten Energie direkt genutzt werden können. Im Gegensatz dazu gehen bei der Brennstoffzellentechnologie 75 % der erzeugten Energie verloren, und nur 25 % können für den Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden. Wenn unbedingt Wasserstoff genutzt werden soll, dann bietet sich ein H2-Motor an.
Die Robert Bosch GmbH und die Nikola Motor Company haben einen Brennstoffzellenantrieb für Trucks entwickelt. In einer Brennstoffzelle werden Wasserstoff und Sauerstoff in Verbindung gebracht. Es entsteht eine chemische Reaktion, bei der elektrische Energie freigesetzt wird. Diese Energie fließt in das Hochvoltnetz des Trucks, mit dem auch die E-Motoren und die Batterie verbunden sind. So kann die Brennstoffzelle den Antrieb direkt mit Leistung versorgen und gleichzeitig die Batterie aufladen. Statt CO2 und Ruß fließt beim Wasserstofftruck lediglich Wasser aus dem Auspuff auf dem Asphalt.
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Brennstoffzellenantrieb von Nikola Two
Robert Bosch GmbH
Truck Yeah! - Wie Christian Appel einen Brennstoffzellen-Lkw in Fahrt bringt
Robert Bosch GmbH
Wie funktioniert ein Lkw mit Brennstoffzellenantrieb?
Scania Deutschland GmbH
Mercedes GenH2 Truck Brennstoffzellen-Lkw
H2 macht Lkw auf der Langstrecke CO2-neutral
auto-motor-und-sport.de - Motor Presse Stuttgart GmbH & Co. KG
Was sind die Vor- und Nachteile von Wasserstoff-Brennstoffzellen?
TWI Ltd
Wasserstoff-Lkw: Mit der Brennstoffzelle umweltfreundlich fahren?
Nicole P., VFR Verlag für Rechtsjournalismus GmbH
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Der Elektrische Betrieb bei der Eisenbahn schont die Umwelt und das Klima, indem sie zunehmend regenerativ erzeugten Strom nutzt. Sie ist leiser, da elektrische Antriebe deutlich weniger Lärm verursachen als Dieselmotoren. Und das Bahnfahren wird schneller, vor allem auf Nebenstrecken mit vielen Haltstellen, denn Elektroantriebe benötigen weniger Zeit für das Beschleunigen. Dazu kommt die Möglichkeit der Rekuperation (Rückgewinnung der Bremsenergie).
Der Elektrifizierungsgrad ist bei Fernverkehrszügen schon nahezu bei 99 % und im Güterverkehr bei annähernd 94 %. Nur im Schienenpersonennahverkehr werden nur knapp 79 % aller Zugkilometer elektrisch zurückgelegt. Eine Alternative zu den klassischen Oberleitungen sind in diesem Fall Schienenfahrzeuge mit Batterie- und Brennstoffzellenantrieb. Anstelle einer Vollelektrifizierung des Netzes kann die Installation von Nachlademöglichkeiten (z. B. von kurzen Oberleitungsabschnitten zur batterieelektrischen Aufladung).
Batterieelektrische Züge (BEMU) benötigen eine Oberleitungsladeinfrastruktur lediglich in Form von Elektrifizierungsinseln bzw. die Elektrifizierung in und im Umfeld von Bahnhöfen. Personenzüge können heute bereits mit aufgeladenen Batterien bis zu 80 km ohne Oberleitung elektrisch überbrücken.
So wird zum Beispiel in Nordfriesland die Elektrifizierung des Schienenpersonennahverkehr (SPNV) ab 2024 die Strecke Husum - Tönning - Bad St. Peter-Ording durchgeführt und mit den neuen batterieelektischen Fahrzeugen vom Typ Flirt Akku betrieben. Oberleitungsinselanlagen für die Nachladung wurden in Husum und Tönning errichtet. Mit dem neuen Fahrzeugeinsatz verbunden ist der barrierefreie Ausbau aller Bahnstationen zwischen Husum und Bad St. Peter-Ording.
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Die Oberleitungsinselanlage unterliegt den gleichen technischen und betrieblichen Anforderungen wie die Oberleitungen im übrigen Streckennetz. Die Energiebereitstellung erfolgt mit genormten und nach TSI (Technische Spezifikation Interoperabilität) zugelassenen Bahnstromsystemen: 15 kV/16,7 Hz oder 25 kV/50 Hz. |
Westküste: Modernisierter Bahnhof Tönning und neues Elektronisches
Stellwerk fertiggestellt
Deutsche Bahn AG
Schleswig-Holstein Akku-Nachladeinfrastruktur
Deutsche Bahn AG
Technische Lösungen - Oberleitungsinselanlagen
Kai Wittig, DB Energie GmbH
Batterieelektisches Fahrzeug - Flirt Akku
Stadler Rail AG
Landesweiter Nahverkehrsplan (LNVP) bis 2027
Nahverkehrsverbund Schleswig-Holstein GmbH (NAH.SH GmbH)
Brennstoffzellenbasierte Züge kommen ohne Oberleitungsinfrastruktur aus. Die Brennstoffzelle wandelt Umgebungsluft und Wasserstoff in Wasser um. Bei dieser exothermen Reaktion entsteht Strom, der Lithium-Ionen-Akkus im Fahrzeugboden auflädt. So steht genügend Energie für den Elektromotor zur Verfügung, der den Zug auf eine Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h beschleunigt. Durch ein Rekuperationssystem lässt sich auch aus der Bremsenergie Strom für die Akkus gewinnen.
Eine Altermative zum E-Motor ist der H2-Motor.
Gemeinsam mit der Deutschen Bahn treibt die Siemens Mobility die klimafreundliche Verkehrswende voran. Für das Gemeinschaftsprojekt "H2goes Rail" wurde die nächste Generation Wasserstoffzüge der Mireo Plus H und eine neuartige Wasserstofftankstelle entwickelt.
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Der Mireo Plus H bringt alles mit, was Sie für die Unabhängigkeit von Oberleitungen brauchen. Sie haben einen sicheren Wasserstofftank, eine effiziente Brennstoffzelle und leistungsstarke Antriebe für sehr hohe Beschleunigungswerte. Der Wasserstoffzug kommt ohne lokale Emissionen aus. Selbst die Betankung mit Wasserstoff dauert genauso lang wie die eines vergleichbaren Diesel-Triebzugs. Mireo Plus H |
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Der Wasserstoff wird in einer mobilen Tankstelle von DB Energie im DB Regio-Werk Tübingen durch Elektrolyse erzeugt. Dabei wird im sogenannten Elektrolyseur Wasser mit Hilfe von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten. In einem Kompressor verdichtet, wird der Wasserstoff in einem mobilen Speicher gelagert. Vor dem Tankvorgang wird der grüne Treibstoff im danebenliegenden Tanktrailer aufbereitet und gekühlt. Der mobile Aufbau ermöglicht weitere Erprobungsprojekte. DB Energie entwickelt, erprobt und optimiert die nötige Wasserstoffinfrastruktur. |
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H2goesRail – ein Gemeinschaftsprojekt mit der DB
Siemens Mobility GmbH
Elektrobahn - Bahnelektrifizierung
Quelle. BMDV
Mit der Elektrobahn klimaschonend in die Zukunft –
Das Bahn-Elektrifizierungsprogramm des Bundes
Bundesministerium für Digitales und Verkehr
Elektrifizierung erklärt: Das Schienennetz muss unter Strom stehen
Allianz pro Schiene e. V.
Elektrisch fahren – was heißt das?
Prof. Dr.-Ing. Arnd Stephan, Dialogforum Bahnstrom - TU Dresden
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H2-Motor
Eine Altermative zum E-Motor ist der H2-Motor (z. B. von Deutz - sechszylindriger Motor TCG 7.8 H2). Besonders im Transport-, Schwerlast-, Arbeits- oder Sondermaschinensektor sprechen daher viele Argumente für den Wasserstoffmotor.
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Dieser Wasserstoffantrieb kommt ohne Akku und auch ohne Brennstoffzelle aus. Lediglich für den Anlasser wird eine Batterie benötigt. Wassersoff wird verbrannt, anstatt daraus Strom für einen Elektromotor zu gewinnen. Der Motor läuft nicht nur CO2-neutral, sondern auch sehr leise und aktuell mit bis zu 200 kW Leistung. Wasserstoffmotor |
Wasserstoffverbrennungsmotor |
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Bei der Umstellung auf E-Mobilität im innerstädtischen Verkehr (ÖPNV) ist Strom über eine Straßenbahn eine antriebstechnische Lösung. Dies setzt aber das Schaffen von seperate Gleis- bzw. Fahrspuren voraus, um einen staufreien Verkehr zu gewährleisten. Viele Städte haben auch heute noch Straßenbahnen (Schienenbahnen) und andere Städte (z. B. Stadt Kiel) planen ein neues ÖPNV-System mit der Rückkehr der in 80er Jahren des letzten Jahrhunderts stilllgelegten Straßenbahnen, die über Oberleitungen mit Strom versorgt wurden. Eine Ergänzung oder Alternative sind O-Busse, die auch über eine Oberleitung mit Strom versorgt werden, aber keine Gleispuren brauchen.
Bei dieser Gelegenheit wird auch über eine neue Aufteilung des Straßenraums nachgedacht, geplant und schon umgesetzt. So werden auch heute schon Schutzstreifen, Radfahrstreifen, Fahrradstraßen und -zonen ausgebaut und sogar Radschnellwege erstellt. Der Autoverkehr wird entsprechend eingeschränkt. Dabei wird u.a. über ein allgemeines Tempo 30 oder 40 nachgedacht.
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Für Kiel unter Strom - Steigen Sie ein
KVG Kieler Verkehrsgesellschaft mbH
Straßenbahn Kiel
Wikimedia Foundation, Inc. (WMF)
Geschichte der Straßenbahn in Schleswig-Holstein
Gesellschaft für Schleswig-Holsteinische Geschichte
Straßenbahn
Wikimedia Foundation, Inc. (WMF)
Oberleitungsfreies Fahren
Eine Straßenbahn kann auch ohne Oberleitungen und Masten mit Strom versorgt werden. Dabei kommt die Energie für den Betrieb der Straßenbahn aus dem Boden. Die Bahnindustrie hat in den vergangenen Jahren verschiedene Techniken entwickelt, die je nach Anforderungen vor Ort zum Einsatz kommen. Die Innovationen finden besonders in historischen Stadtkernen und auf landschaftlich schönen Strecken Anwendung. Die Systeme können mit herkömmlichen Oberleitungsbahnen kombiniert und so optimal eingesetzt werden. Das Umschalten zwischen den Systemen ist selbst bei voller Fahrt möglich.
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Die Straßenbahn bezieht ihre Energie aus einer Mittelschiene. Wird die Stromschiene von einem Fahrzeug überfahren, aktiviert es per Funk den Schienenabschnitt unter der Bahn. Für Fußgänger besteht keine Gefahr, denn der Strom fließt nur durch den Schienenabschnitt, den die Staßenbahn gerade überfährt. |
Das System nutzt Energie, die beim Bremsen bisher ungenutzt freigesetzt wird (Rekuperation mit Energiespeicherung). Mithilfe von Hochleistungskondensatoren (Super-Caps) wird diese Energie gespeichert. So kann eine Straßenbahn bis zu 2,5 km ohne externe Stromzufuhr fahren.
Bei einem anderen System erhält die Straßenbahn ihre Energie berührungsfrei (Induktion) aus unterirdisch installierten Kabeln, die sich automatisch aktivieren, sobald die Bahn über den entsprechenden Abschnitt fährt. Das System wird seit 2009 in Bautzen und seit Mai 2010 in Augsburg getestet und zur Serienreife geführt.
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Eine Mittelschiene versorgt das Fahrzeug mit Energie
Quelle: Verband der Bahnindustrie in Deutschland (VDB) e.V.
Oberleitungsfreies Fahren
Verband der Bahnindustrie in Deutschland (VDB) e.V.
Oben ohne – aber wie?
Wiesbaden neu bewegen e.V.
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Magnetschwebebahn
In Deutschland wurden die Transrapid-Projekte Berlin–Hamburg, Metrorapid und ein Flughafenzubringer in München nach langjährigen Planungsphasen abgebrochen sowie zahlreiche weitere im Ausland nicht weiterverfolgt. In China wird die Technologie unter anderem am CRRC 600 weiterentwickelt.
Wegen eines vergessenen Gerätewagens auf der Transrapid-Teststrecke bei Lathen im Emsland ereignete sich ein Unglück mit mehreren Todesopfern. Alle deutschlandweiten Forschungen und Projekte wurden daraufhin eingestellt, die Teststrecke stillgelegt.
Letztlich ist das Scheitern des Transrapid in Europa auf eine Kombination aus hohen Baukosten, politischen und bürokratischen Herausforderungen, der Konkurrenz durch konventionelle Hochgeschwindigkeitssysteme, Bedenken hinsichtlich Lärm und Vibrationen sowie den Auswirkungen der globalen Finanzkrise zurückzuführen.
In Deutschland gibt es noch keine straßen- bzw. flächenunabhängige Magnetschwebebahn für die Personen- oder/und Güterbeförderung. Zur Zeit gibt es eine Teststrecke der Firma Max Bögl.
Bekannt für die straßen- bzw. flächenunabhängige Beföderung sind die Wuppertaler Schwebebahn für Personen und die Rendsburger Schwebefähre über den Nord-Ostsee-Kanal für die Personen- und Autobeförderung.
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Das TSB (Transport System Bögl) ist eine Magnetschwebebahn, die von der Firmengruppe Max Bögl seit 2010 entwickelt wird. Das System ist für den Nahverkehr konzipiert und transportiert Personen und Güter auf seiner eigenen, unabhängigen und platzsparenden Infrastruktur. Das System wird in Sengenthal entwickelt, wo es auf einer 850 m kurzen Teststrecke betrieben wird. |
Die stetige Urbanisierung erfordert eine Mobilitätslösung, die leise, platzsparend, emissionsarm, flexibel und zuverlässig funktioniert. Gleichzeitig bedarf es Nahverkehrssysteme, die sich kurzfristig und wirtschaftlich in die bestehenden Verkehrsinfrastrukturen integrieren lassen. Das Transport System Bögl beruht auf der Magnetschwebetechnologie und kann bereits heute den Herausforderungen der zukünftigen Mobilität gerecht werden.
TSB – Metropolen bewegen |
Auf den Straßen herrscht eine enorme Verkehrsdichte. Bestehende Bus- und Tram-Systeme sind in Frequenz und Auslastung den Anforderungen vielerorts nicht mehr gewachsen. Um diese Herausforderungen zu meistern, nutzt das Transport System Bögl modernste Magnetschwebetechnologie. Magnete sind im Fahrwerk des Zuges installiert und halten diesen berührungslos mit elektromagnetischer Kraft an einer im Fahrweg montierten Stahlschiene. Für die Fortbewegung sind Linearmotoren im Fahrwerk verbaut, die das TSB bis auf 150 km/h beschleunigen. |
Ein großer Vorteil der Magnetschwebetechnologie ist neben dem nahezu geräuschlosen Vortrieb die witterungsunabhängige Zuverlässigkeit. Das Fahrwerk liegt geschützt im Fahrweg, wodurch es keine Beeinträchtigungen zum Beispiel bei Schnee und Eis gibt. Diese Eigenschaften machen das TSB zur überlegenen Lösung beim zukünftigen Aus- und Neubau der Nahverkehrsinfrastruktur, besonders in dicht besiedelten, urbanen Regionen und deren Peripherie. |
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Für einen effizienten Gütertransport zwischen stark frequentierten Container-Hubs, Hafenterminals und deren Anbindung an umliegende Verteilzentren können spurgebundene Verkehrssysteme eine nachhaltige Alternative darstellen. |
Dank des emissionsarmen Transportvorgangs auf einer separaten Trasse ergibt sich nicht nur eine Entlastung der Straßeninfrastruktur, sondern auch der Umwelt und der Anwohner in dicht besiedelten Regionen. Vollautomatisierte Prozesse garantieren eine hohe Leistungsfähigkeit bei gleichzeitig höchster Redundanz. Die Trassen nutzen dabei bereits bestehende Verkehrskorridore und können somit platzsparend in dicht bebaute Gebiete integriert werden. Von der Planung über die industrielle Fertigung der Komponenten, die Montage vor Ort bis hin zum Betrieb des Systems liefert Max Bögl mit dem TSBcargo ein effizientes, schlüsselfertiges Komplettsystem, das die Zukunft des Gütertransports neu definiert. |
TSB - Transport System Bögl
Max Bögl Bauservice GmbH & Co. KG
TSB - Transport System Bögl
David Harder
Probefahrt in die Zukunft - Fährt hier die Nürnberger Bahn von morgen?
Daniel Salg, t-online - Ströer Digital Publishing GmbH
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| O-Bus | |
Eine Alternative zu Straßenbahnen (Schienenbahnen) sind O-Busse (Oberleitungsbusse [Trolleybusse]), bei denen keine aufwendige Gleisarbeiten notwendig sind. Sie sind seit Jahrzehnten erprobt und haben eine robuste Antriebsform. Diese Busse gibt es in zwei verschiedenen Ausführungen (konventionelle Oberleitungsbusse und Hybrid-Oberleitungsbusse). Konventionelle Oberleitungsbusse benötigen entlang ihrer gesamten Strecke Oberleitungen und haben ein Hilfsaggregat oder eine kleine Batterie. Deswegen ist das Fahren ohne Oberleitungen nur über kurze Distanzen und mit verringerter Leistung möglich. Diese Busse werden bei den Verkehrsbetrieben in Deutschland eher selten eingesetzt. Die Gründe sind die hohen anfänglichen Investitionskosten in die Oberleitungsinfrastruktur und der (noch) fehlenden Fördermöglichkeiten sowie Hemmnisse bei deren städtebaulicher Integration. Im Vergleich zu Dieselbussen sind Fahrzeuginvestitionskosten deutlich höher, was in den geringe Stückzahlen zu sehen ist. Hybrid-Oberleitungsbusse verfügen über eine ausreichend große und leistungsfähige Batterie, um längere Distanzen ohne Oberleitungen ohne Abstriche an der Geschwindigkeit zurücklegen zu können. Wie groß die Entfernungen ohne Oberleitung sein können, hängt ab von
der Fahrzeugkonfiguration, speziell der Größe der Batterie,
der Fahrzeugauslastung, der Fahrgeschwindigkeiten und dem Höhenprofil auf Abschnitten ohne Oberleitung sowie
der Frage, ob die Abschnitte ohne Oberleitung längere Aufenthalte an Endhaltestellen beinhalten, an denen die Fahrzeuge geheizt bzw. klimatisiert werden müssen. |
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Oberleitungsbusse |
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Potentiale des Hybrid-Oberleitungsbusses als effiziente Möglichkeit für die Nutzung erneuerbarer Energien im ÖPNV
Bundesministerium für Digitales und Verkehr
Oberleitungsbus
Wikimedia Foundation, Inc. (WMF)
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Elektrobusse (E-Busse) sind ein wichtigen Teil der Mobilitätswende.Ein E-Bus funktioniert nach demselben Prinzip wie ein E-Auto oder ein Brennstoffzellenauto. Die hohen Anschaffungskosten (Bus und Ladeinfrastrukturausbau) für einen E-Bus sind ein Grund dafür, dass diese Fahrzeuge in Deutschland noch nicht stärker im öffentlichen Nahverkehr (ÖPNV) genutzt werden.
Die E-Busse haben eine Reichweite von ca. 450 bis 600 Kilometer ohne eine Ladung, die in der Regel für eine Tagesschicht im ÖPNV ausreicht. Außerdem wird beim Bremsen durch Rekuperation Energie zurückgewonnen. Besonders interessant sind induktive Ladestationen, die auch bei den E-Bahnen genutzt werden, bei denen eine Verkabelung entfällt. Wenn der Bus sich im Ladefeld befindet, wird er ohne Verbindungstück geladen.
Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist damit zu rechnen, dass die Zahl der E-Busse auch in den kommenden Jahren stark zunehmen wird. Für den Zeitraum von 2021 bis 2025 müssen mindestens 45 % der von Aufgabenträgern und Verkehrsunternehmen neu beschafften Busse müssen im Sinne der EU-Richtline "sauber" (also vollelektrisch oder mit Plug-In-Hybrid), mindestens 22,5 % emissionsfrei sein. Für den Zeitraum von 2026 bis 2030 steigen diese Anteile auf 65 % bzw. 32,5 %.
Die Komponenten enes E-Busses im Überblick
Quellen: Continental, Aysel – stock.ado
Bitte einsteigen: Continental-Technologien steuern Elektrobusse sicher
und nachhaltig in Richtung Zukunft
Continental AG
Batteriebusse
NOW GmbH - Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie
E-Bus-Radar 2023
Maximilian Rohs, Felix Krewerth, PricewaterhouseCoopers GmbH
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Die meisten Kreuzfahrt- und Containerschiffe, Öltanker und Frachtschiffe werden zum großen Teil immer noch mit schwerem Dieselöl betrieben. Diese weltweit 90.000 Schiffe verbrennen zusammen 370 Millionen Tonnen Treibstoff im Jahr und produzieren dabei u.a. 20 Millionen Tonnen Schwefeloxid. Die Abgase haben verheerende Folgen für die Umwelt. Sie verändern das Weltklima sowie versauern die Meere. In der Binnenschifffahrt wird Schiffsdiesel als Treibstoff verwendet, der bei der Verbrennung weniger schadet, aber auch hier gelangen u.a. gefährliche Stickoxide an die Luft.
Marktforscher von IDTechEx One haben errechnet, dass neben Schwefeloxiden, Stickoxiden, Rußpartikeln und Feinstaub auch Kohlendioxid (CO2) freigestzt werden. Ein einziges großes Schiff stößt so viel CO2 aus wie 70.000 Autos, so viel Stickoxid wie 2 Millionen Autos und Feinstaub sowie krebserregende Partikel wie 2,5 Millionen Autos aus. Damit verursachen Schiffe allein 18 - 30 % der globalen Stickoxidemissionen.
Die Internationale Seeschifffahrts-Organisation hat deshalb im April 2018 beschlossen, die Emissionen drastisch zu reduzieren. Die 173 Mitgliedsstaaten der UN-Organisation wollen den CO2-Ausstoß der Schiffe bis 2050 im Vergleich zu 2008 mindestens halbieren. Seit März 2018 muss der Kraftstoffverbrauch aller Schiffe und damit auch der Abgasausstoß protokolliert werden.
Der Einsatz von Flüssiggas (LNG), Wasserstoff oder elektrische Energie. Besonders elektrische Antriebssysteme gelten nicht nur an Land und in der Luft als zukunftsfähig. Die umweltschonende Alternative zum Öl bietet sich in der Binnenschifffahrt oft schon heute an. Ein Vorteil des Batteriebetriebs ist, dass Stromdeutlich günstiger als Öl und vor allem günstiger als Marine-Diesel ist. Aus diesem Grund wird der Absatz für vollelektrische und hybride Schiffe weltweit wachsen, prophezeien die Analysten von IDTechEx. Quelle: Inhaltlich - Infineon Technologies AG
Warum das Schiff der Zukunft elektrisch fährt
Infineon Technologies AG
Das Elektroschiff: Die Zukunft der Schifffahrt?
me energy GmbH
Schiffe mit Elektromotor – sind Diesel und Schweröl ersetzbar?
Energie-Experten
E-Schiff der Bodensee-Schiffsbetriebe (BSB)
Bodensee-Schiffsbetriebe GmbH
E-Mobilität in der Praxis
WTSH Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH
Bausteine der Zukunft - Seltene Erden
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Norwegen hat Europas größtes Vorkommen Seltener Erden
Ströer Digital Publishing GmbH
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Als Seltene Erden werden die Gruppe der sogenannten Lanthanoiden (Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium) sowie die beiden Elemente Scandium und Yttrium bezeichnet.
Metalle der Seltenen Erden im Periodensystem der Elemente (fett umrandet) - bitte anklicken
Quelle: Julian Claus
Seltenerdmetalle sind von hoher Bedeutung für die Industrie und haben zahlreiche Anwendungsgebiete. Die einzelnen Seltenen Erden werden hierbei für unterschiedliche Anwendungen genutzt. Da die Trennung der Elemente voneinander jedoch technisch aufwendig und teuer ist, werden, wann immer möglich, gemischte Seltenerdprodukte in nachgelagerten Prozessen verwendet.
Besonders für die Zukunftstechnologien (Autonomes Fahren, magnetische Kühlsysteme und Drohnen bzw. zivile Luftfahrzeuge für den Güter- und Personenverkehr, die aktuell weiterentwickelt werden) sind die Seltenen Erden notwendig.
Anwendungsgebiete Seltene Erden:
• Elektromobilität (Dysprosium, Neodym, Praseodym, Terbium)
• Batterien (Lanthan, Neodym)
• Katalysatoren (Lanthan, Cer Neodym, Praseodym, Samarium, Ytterbium)
• Permanentmagnete (Neodym, Praseodym, Dysprosium, Terbium, Samarium)
• Metall-Legierungen (Cer, Ytterbium, Dysprosium, Terbium, Neodym, Praseodym)
• Windkrafttechnologie (Dysprosium, Neodym, Praseodym, Terbium)
• Luftfahrt (Neodym, Samarium, Scandium, Europium)
• Kernkraft (Dysprosium, Europium, Samarium, Holmium, Gadolinium)
• Wasserelektrolyse (Scandium, Yttrium, Cer, Lanthan, Gadolinium)
• Halbleiter (Terbium, Cer, Erbium, Lanthan, Neodym, Praseodym, Samarium, Scandium, Yttrium, Ytterbium)
• Leuchtmittel (Cer, Dysprosium, Erbium, Europium, Lanthan, Lutetium, Gadolinium, Neodym, Praseodym, Terbium, Thulium, Ytterbium, Yttrium)
• Keramik (Scandium, Yttrium, Cer)
• Glas (Cer, Neodym, Praseodym, Holmium)
• Pigmente (Cer, Erbium, Europium, Gadolinium, Holmium, Neodym, Praseodym, Samarium)
• Polituren (Cer, Neodym)
• Laser (Ytterbium, Neodym, Holmium, Thulium, Erbium)
• Medizintechnik (Gadolinium, Lutetium, Terbium, Yttrium, Neodym, Erbium)
Erfahren Sie hier alles über Seltene Erden
TRADIUM GmbH
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Neben den Seltenen Erden stecken auch diese Materialien im E-Auto (Stahl, Alu, Kupfer, Kunststoffe). Doch im Blickpunkt stehen die heute in E-Autos oder Smartphones üblichen Lithium-Ionen-Akkus und daher eben Lithium (im 400-Kilo-Akku ca. 4 Kilo) und Kobalt (12 Kilo) sowie auch Graphit (33 Kilo), Nickel (12 Kilo) und Mangan (11 Kilo). Die Seltenen Erden befinden sich nicht im Akku, sondern im E-Motor. Die Wahrheit über E-Auto-Rohstoffe |
Seltene Erden ließen sich auf Müll- oder Schrottplätzen "fördern", denn im Elektroschrott (Smartphones, Computern und anderen Elektrogeräten) sind diese enthalten. 62 Millionen Tonnen Elektroschrott landeten allein im Jahr 2022 auf dem Müll, die Tendenz ist steigend. Pro Einwohner fallen in Deutschland laut Statischem Bundesamt 12,5 Kilogramm Elektroschrott an.
Seltene Erden
Geolitho Stiftung gemeinnützige GmbH
Wofür und wie wir Seltene Erden gewinnen
ARD alpha
Norwegen hat Europas größtes Vorkommen Seltener Erden
Ströer Digital Publishing GmbH
Metalle der Seltenen Erden in Elektroautos
Agence France-Presse
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