SoC, CCS, HPC, PSM, REX – wir erklären Elektromobilität

Wer sich für ein E-Auto interessiert bzw. tiefer in das Thema Elektromobilität einsteigt, stößt immer wieder auf Begriffe und Abkürzungen, die teilweise nicht selbsterklärend sind. Wir haben Ihnen die wichtigsten Elektromoblitäts-Termini zusammengestellt und kurz erklärt.

Akku

Ein Akkumulator (kurz: Akku) ist ein Speicherelement für elektrische Energie, das wieder aufladbar ist. Durch die Aneinanderreihung von mehreren Akkuzellen entsteht eine Batterie. In der Umgangssprache werden „Akku“ und „Batterie“ oft synonym für „Energiespeicher“ verwendet.

Batterie

Die Batterie ist als Energiespeicher das wichtigste Bauteil eines E-Autos. Um Verwechslungen mit der Starterbatterie zu vermeiden, wird sie oft als Traktions- oder Hochvoltbatterie bezeichnet.
Die maximale Speicherkapazität von Batterien verringert sich mit der Zeit und mit jeder Ladung.

Batterie: Starterbatterie

Elektrofahrzeuge haben ebenso wie jeder Pkw mit Verbrennungsmotor eine 12-Volt-Starterbatterie. Diese ist notwendig, um das Hochvoltsystem des Fahrzeugs zu aktivieren und Verbraucher wie die Beleuchtung oder das Navigationssystem mit Energie zu versorgen. Ist die Starterbatterie leer, kann das Fahrzeug nicht gestartet werden.

Batterieladestand (SoC)

Der Ladezustand der Batterie (engl. State of Charge = SoC) gibt an, wie viel Energie noch in der Batterie nutzbar ist und wird meist in Prozent angegeben. Zwischen 20 und 80 Prozent sind der Idealzustand, welcher sich auch positiv auf die Lebensdauer auswirkt.

Bidirektionales Laden

Beim bidirektionalen Laden wird nicht nur Strom aufgenommen, sondern auch abgegeben, so dass ein E-Auto als Zwischenspeicher für erneuerbare Energien dienen kann.

Bordlader

Der Bordlader oder auch On-Board-Ladegerät ist im Elektroauto für das Laden von Wechselstrom nötig – also für das Tanken an Wallbox, Normalladesäule oder Steckdose. Seine Leistung bestimmt, wie schnell die Batterie aufgefüllt wird. Daher empfiehlt es sich beim Kauf auf ein Modell mit mehrphasigem Lader zu wählen.

CCS-Laden

CCS ist die Abkürzung für Combined Charging System und beschreibt ein (kombiniertes) Schnellladesystem nach europäischem Standard. Die Ladeleistung der Ladesäulen reicht inzwischen bis zu 350 kW. Bei CCS wurde der Typ-2-AC-Stecker um zwei zusätzliche Kontakte für die Gleichstromladung erweitert. Damit lässt sich das Fahrzeug mit CCS-Dose über Gleich- oder über Wechselstrom laden. Bei vielen E-Autos ist die Schnellladefunktion enthalten, bei einigen Modellen optional zu bestellen.

Elektroauto: Definition per Gesetz

Als Elektroauto im Sinne des Elektromobilitätsgesetzes gelten laut Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur:

  • das reine Batterieelektrofahrzeug (Battery Electric Vehicle – BEV)
  • das von außen aufladbare Hybridfahrzeug (Plug-in-Hybrid Vehicle – PHEV)
  • das Brennstoffzellenfahrzeug (Fuel Cell Electric Vehicle – FCEV)

E-Kennzeichen

Das Kennzeichen für Elektroautos kann seit 2015 beantragt werden und macht ein E-Auto als solches erkennbar. Das E steht immer am Ende der Buchstaben-Nummern-Kombination. Um ein E-Kennzeichen zu erhalten, muss das Fahrzeug eine elektrische Mindestreichweite von 40 Kilometern – ab 2022 von 60 Kilometern – erreichen oder höchstens 50 Gramm CO₂ pro Kilometer emittieren.

 

BMW i3

Elektromotor

Die Funktionsweise eines Elektromotors lässt sich auf das Prinzip des Magnetismus zurückführen. Ungleiche Pole ziehen sich an und gleiche Pole stoßen sich ab. Der Elektromotor ist nicht nur leise, sondern lässt sich auch ohne Schaltunterbrechungen beschleunigen. Er benötigt kaum Wartung und ist nahezu emissionsfrei.

High Power Charger (HPC)

High Power Charger (HPC) oder Ultraschnellladestationen bieten Ladeleistungen von 150 bis 350 kW. HPC-Ladesäulen arbeiten auf Spannungsebenen von bis zu 1000 Volt und bieten bis zu 500 Ampere Ladestrom an. Wie viel von dieser Ladeleistung genutzt werden kann, bestimmt letztlich das E-Auto. Beim Schnellladen ist nicht nur die maximale Ladeleistung relevant, sondern auch die durchschnittliche Ladeleistung im Bereich von zehn bis 80 Prozent Batterieladestand. Das HPC-Netz ist entlang der Autobahnen und in den Städten in den letzten Jahren rapide gewachsen.

Hybridfahrzeug

Hybridfahrzeuge verfügen über mindestens zwei verschiedene Antriebstechniken und separate Energiespeicher – zum Beispiel über einen Verbrennungs- sowie einen Elektromotor. Sie sorgen einzeln oder kombiniert für den Antrieb, was sich positiv auf Effizienz, Reichweite und Schadstoffausstoß auswirkt. Hybridfahrzeuge besitzen auch einen elektrischen Speicher. Je größer dieser ist, umso weiter können sie rein elektrisch fahren.

Induktionsladung

Induktionsladung macht das „Tanken“ von Elektroautos einfacher. Dabei wird das Fahrzeug einfach über einer Magnetspule geparkt, die über ein Gegenstück im Fahrzeugboden den Akku berührungslos auflädt. Die Ladeleistung liegt mit bis zu 11 kW im Bereich von normalen Wechselstrom-Ladesäulen. Als erster Autohersteller bietet BMW ein Induktionsladesystem für die Plug-in-Hybridversion des Fünfers an. Ein flächendeckendes Netz ist allerdings noch nicht in Sicht.

KFZ-Steuer

Neben anderen Maßnahmen wurden für den Kauf eines E-Autos auch steuerliche Anreize geschaffen. Elektroautos sind für zehn Jahre von der KFZ-Steuer befreit.

Ladeinfrastruktur

Bei der Ladeinfrastruktur wird zwischen öffentlicher und privater Infrastruktur unterschieden. Private Ladeinfrastruktur ist nur für einen geschlossenen Nutzerkreis zugänglich, beispielsweise zu Hause oder in einem Unternehmen. Öffentliche Ladeinfrastruktur steht grundsätzlich der Öffentlichkeit zur Verfügung und muss den Vorgaben der Ladesäulenverordnung entsprechen. Die Bundesregierung plant und fördert den flächendeckenden Aufbau von öffentlicher Ladeinfrastruktur und hat dazu die Nationale Leitstelle Ladeinfrastruktur ins Leben gerufen.

Ladeleistung

Ladeleistung ist die elektrische Leistung in Kilowatt (kW), mit der eine Antriebsbatterie geladen wird. Multipliziert mit der Ladezeit ergibt sich daraus die in der Batterie gespeicherte Kapazität in Kilowattstunden (kWh). Beim Laden an Wechselstrom (AC) ist die Ladeleistung im Regelfall gleichbleibend und wird erst kurz vor Ende des Ladevorgangs reduziert. Beim Laden an Gleichstrom verändert sich die Ladeleistung in Abhängigkeit vom jeweiligen Lade- und Temperaturzustand der Batterie und anderen Faktoren.

Ladesäule/ Ladepunkt

Eine Ladesäule verfügt in der Regel über mehrere Ladepunkte.

Ladestecker

Ein E-Auto kann über Wechselstrom (AC) oder über Gleichstrom (DC) geladen werden. In Europa gibt es für das AC-Laden den Stecker Typ-2 und für das DC-Laden den CCS-Stecker. Öffentliche Wechselstrom-Ladesäulen sind immer mit einer Typ-2-Ladebuchse ausgestattet.

E-Autos laden an einer Ladesäule

Ladetarife

Die meisten Ladesäulen im öffentlichen Bereich ermöglichen die Freischaltung mittels Ladekarte oder Smartphone-App. Darüber hinaus muss die Bezahlung auch ohne Ladevertrag – so genanntes Ad-hoc-Laden – möglich sein. Ladetarife werden mit oder ohne Grundgebühr und mit unterschiedlichen Strompreisen und Abrechnungsarten angeboten. Zusätzlich sind Tarifbestandteile wie Startgebühr, Parkgebühr oder auch eine Blockiergebühr möglich.

Lithium-Ionen-Batterie

Die Lithium-Ionen-Batterie bietet gegenüber den zuvor eingesetzten Blei- und Nickel-Metallhydrid-Akkus eine höhere Energiedichte und ist mittlerweile Standard. Auch kennt sie keinen Memory-Effekt. Allerdings stößt die Kapazität schnell an ihre Grenzen. Ebenfalls ist sie recht teuer, was ein Grund für die immer noch recht hohen Fahrzeugpreise ist.

Permanent erregte Synchronmaschine (PSM)

Bei Elektromotoren wird zwischen PSM (Permanent erregte Synchronmaschine) und ESM (elektrisch erregte Synchronmaschine) unterschieden, wobei letztere bei Elektrofahrzeugen aktuell kaum zum Einsatz kommen. Gängig sind PSM-Motoren. Der Unterschied liegt in den eingesetzten Magneten. Bei PSM werden Permanentmagnete verwendet, bei ESM Elektromagnete.

Plug-in-Hybrid

Die Batterie eines Plug-in-Hybrids kann wie bei reinen Elektrofahrzeugen über einen Stecker aufgeladen werden (Englisch: to plug in => einstecken). Ist die Batterie leer, funktioniert das Fahrzeug wie ein Hybrid und kann weiterhin Bremsenergie zurückgewinnen und wieder nutzen (siehe „Rekuperation“).

Range Extender

Ein Range Extender (auch REX) ist ein kleiner Benzinmotor, der über einen Generator Strom für den Elektromotor erzeugt, wenn die Traktionsbatterie leergefahren ist. So ist der Fahrer für eine gewisse Reichweite unabhängig von einer Ladestation und fährt trotz leerer Batterie weiter.

Reichweite

Die Reichweite gibt an, wie viele Kilometer das E-Auto mit einer Ladung fahren kann. Grundsätzlich hängt diese stark von der individuellen Fahrweise ab. Aber auch Außentemperatur, Routenverlauf und Topografie der Strecke beeinflussen die Reichweite.

Rekuperation

Rekuperation bedeutet Energierückgewinnung. Beim Bremsen von Fahrzeugen wird kinetische Energie in Wärme umgewandelt und geht verloren. Diese Bewegungsenergie wird in Elektro- und Hybridfahrzeugen zurückgewonnen: Beim Bremsen oder Bergabfahren wird der Elektromotor zum Stromgenerator und speist diese Energie in die Traktionsbatterie zurück. Vor allem im Stadtverkehr senkt die Rekuperation den Verbrauch deutlich.

Schnellladen

Als Schnellladen wird das Laden mit einer Ladeleistung über 22 kW bezeichnet. Schnellladen erfolgt meist über Gleichstrom.

Steckertypen

Die EU hat sich auf den sogenannten Mennekes-Typ-2-Stecker als Standard an öffentlichen Ladesäulen entschieden. Dieser wird bei den meisten Elektroautos am Ladekabel mitgeliefert. Der Mennekes-Stecker kann sowohl an der Haushaltssteckdose wie auch an der Wallbox und an DC-Ladestation bis zu 43 Kilowatt verwendet werden.

Supercharger

Supercharger heißen die oft kostenlosen Stromtankstellen von Tesla für Fahrzeuge der eigenen Marke. Insgesamt betreibt das Unternehmen nach eigenen Angaben in Europa über 1.800 Ladestationen mit insgesamt knapp 16.000 Ladepunkten.

Umweltbonus

Der Umweltbonus ist eine staatliche Kaufprämie, mit der die Elektromobilität in Deutschland gefördert werden soll und beträgt bis zu 6.000 Euro. Der Umweltbonus kann ausschließlich über die Website des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA*) beantragt werden, wenn das Auto auf der Liste der förderfähigen Elektrofahrzeuge steht.

Verbrauch

Der Verbrauch eines E-Autos wird in Kilowattstunden pro 100 Kilometer angegeben.

Wallbox

Wallboxen ermöglichen das Laden eines E-Autos zuhause. Sie unterscheiden sich durch Ausstattungsmerkmale wie Energiezähler, Zugangskontrolle oder auch Konnektivität. Private Ladestationen werden mit 900 Euro durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) finanziell unterstützt.

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