E-Autos

Mit E-Autos klimafreundlich und sparsam unterwegs Leiten Sie Ihre persönliche Mobilitätswende ein und profitieren Sie von den vielen Vorteilen von E-Autos: komfortables Fahren, günstiges Laden an der eigenen Wallbox, saubere Mobilität ohne das Verbrennen fossiler Rohstoffe. Jörg Rippel bespricht in diesem Ratgeber alles, was Sie vor dem Kauf und auf den ersten Fahrten wissen müssen: vom Laden an der Autobahn bis zum Batteriemanagement, von der Ökobilanz bis zur effizienten Fahrweise im Alltag. So erfahren Sie auch, wie Sie mögliche Probleme mit der Reichweite lösen, und wie sich die höheren Anschaffungskosten schnell bezahlt machen.- Von der Modellauswahl bis zur Wallbox: sauber und günstig im Alltag unterwegs- Antriebs- und Ladetechnik verstehen- Batteriemanagement und Pflege, Reichweite, Kosten und Ökobilanz Aus dem Inhalt:- Laden leicht gemacht: Die ersten Schritte- Batterie und Antrieb- Ladetechnik- und Infrastruktur- Marktüberblick und Kaufberatung- Sparsam fahren- Ladekarten, Netze und Roaming- Ökobilanz und erneuerbare Energie- Checkliste für den Kauf eines E-Autos

Das Basteln mit elektronischen Geräten gehörte schon immer zu Jörgs Hobbys. Privat beschäftigt er sich gerne mit Mikrocontroller- und Mikrocomputing-Projekten, beruflich hat er mehr als 20 Jahre in verschiedenen IT-Unternehmen und in der Luft- und Raumfahrtindustrie gearbeitet.Als Systemingenieur lag sein Schwerpunkt auf der Zusammenführung und Pflege komplexer Systeme, die aus vielen verschiedenen technischen Bereichen bestehen. Heute lebt er mit seiner Frau im Grünen und schraubt gerne an kreativen Projekten, wobei es auch immer mal wieder Probleme gibt und nicht immer alles beim ersten Versuch funktioniert. Trotzdem - oder gerade deswegen - macht ihm die Arbeit mit Elektronik immer Spaß. Sein Wissen teilt er in Fachbüchern und Beiträgen. Ausbildungen und Studiengänge in Elektronik, Funktechnik und Informatik haben dafür gesorgt, dass er ein breites Wissen zu allerlei elektrischen Geräten hat. Dazu gehören die Erstellung von analogen und digitalen Robotern, der Bau von Computern, das Betreiben von Amateurfunk und Satellitenfunk, das Design von Schaltungen und Platinenlayouts, die Arbeit mit 8- und 32-Bit-Mikrocontrollern und die Programmierung in verschiedenen Sprachen.

Einleitung: Warum dieses Buch? ... 14 I. Grundlagen der ­Elektromobilität ... 18 1. Mythen und Fakten rund um E-Autos ... 20 1.1 ... E-Autos schaden der Umwelt - Wahrheit und Legende ... 20 1.2 ... Unzuverlässigkeit und Reparaturprobleme - was stimmt wirklich? ... 22 1.3 ... Brandgefahr bei E-Autos: Fakten statt Panikmache ... 22 1.4 ... Stromnetz-Kollaps durch E-Autos ... 23 1.5 ... Mehr Feinstaub durch E-Autos ... 24 1.6 ... »Hybrids are winning!« - die Realität hinter den Schlagzeilen ... 24 1.7 ... Das Problem mit der Reichweite: berechtigt oder übertrieben? ... 25 1.8 ... Mit dem Verbrenner war alles einfacher! ... 26 2. Laden leicht gemacht - Ihre ersten Schritte ... 32 2.1 ... Ladesäulen finden und bedienen ... 32 2.2 ... Bezahlung und Abrechnung einfach erklärt ... 36 2.3 ... Ladekarten, Apps und Plug & Charge ... 37 2.4 ... Ad-hoc-Laden ... 37 2.5 ... Ihre erste Ladung - Schritt für Schritt ... 39 2.6 ... Ladeetikette und typische Anfängerfehler ... 41 2.7 ... Was tun bei Problemen an der Ladesäule? ... 42 3. Von der Verbrennung zum ­Elektromotor ... 44 3.1 ... Verschiedene Antriebsarten im Vergleich (BEV, PHEV, FCEV) ... 46 3.2 ... Elektromobilität im Vergleich zu Wasserstoffantrieb und Biotreibstoffen ... 49 3.3 ... Effizienzvorteile der Elektromobilität ... 52 4. Die Batterie - das Herzstück des ­Elektroautos ... 56 4.1 ... Batterietechnologien und ihre Eigenschaften ... 57 4.2 ... Energiedichte und Reichweite ... 58 4.3 ... Lebensdauer und Alterung ... 60 4.4 ... Batterietypen von heute und morgen ... 61 4.5 ... Lohnt sich das Warten auf die Wunderbatterie? ... 62 4.6 ... Recycling und Rohstoffgewinnung ... 62 II. Technik im Detail ... 66 5. Antriebstechnik ... 68 5.1 ... Motortypen und Leistungsklassen ... 68 5.2 ... Ein-, Zwei- und Mehrmotorenkonzepte ... 72 5.3 ... Getriebe bei Elektrofahrzeugen ... 75 5.4 ... Thermalmanagement und Wärmepumpe ... 79 5.5 ... Angemessener Verbrauch in kWh/100 km ... 83 5.6 ... E-Autos im Nahverkehr ... 87 5.7 ... 400 V vs. 800 V und neue 1-kV-Systeme ... 89 6. Das Batterie-Management-System (BMS) und das Thermalmanagement ... 94 6.1 ... Warum die Temperaturkontrolle bei Elektroautos so wichtig ist ... 94 6.2 ... Das Batterie-Management-System - die Schaltzentrale der Batterie ... 95 6.3 ... Thermalmanagement-Systeme im Detail ... 97 6.4 ... Das Zusammenspiel - wie BMS und Thermalmanagement kooperieren ... 99 6.5 ... Praxisbeispiele - was passiert wirklich? ... 100 6.6 ... Unterschiede zwischen Herstellern ... 101 7. Ladetechnik und -infrastruktur ... 104 7.1 ... Ladestandards und Steckertypen (CCS, Typ2 usw.) ... 104 7.2 ... AC- und DC-Laden im Vergleich ... 106 7.3 ... Schnellladetechnologien ... 108 7.4 ... Das öffentliche Ladenetz in Deutschland und Europa ... 108 7.5 ... Payment und Abrechnung an Ladesäulen ... 110 7.6 ... Plug & Charge vs. Ad-hoc-Laden ... 110 8. Intelligente Systeme ... 112 8.1 ... Vernetzung und Software-Updates ... 112 8.2 ... Autonomes Fahren und Assistenzsysteme ... 114 8.3 ... Sensoren ... 115 III. Kaufberatung ... 116 9. Marktüberblick nach Fahrzeugklassen ... 118 9.1 ... Vollelektrisch oder Hybrid? ... 118 9.2 ... Kleinwagen ... 123 9.3 ... Limousinen und Kombis ... 123 9.4 ... SUVs und Crossover ... 124 9.5 ... Transporter ... 125 9.6 ... Vor- und Nachteile verschiedener Bauformen ... 127 9.7 ... Welches Auto passt zu meinem Nutzungsprofil? ... 128 10. Das richtige E-Auto für Ihren Bedarf ... 130 10.1 ... Ihr Weg zum richtigen E-Auto ... 130 11. Der Neuwagenkauf ... 146 11.1 ... Vorüberlegungen zum Kauf ... 146 11.2 ... Wichtige Kaufkriterien im Überblick ... 147 11.3 ... Probefahrt ... 147 11.4 ... Garantieleistungen ... 148 11.5 ... Versicherungskosten ... 148 11.6 ... Laufende Kosten ... 149 12. Der Gebrauchtwagenkauf ... 152 12.1 ... Gewährleistung und Garantie bei Gebrauchten ... 152 12.2 ... Wichtige Kaufkriterien im Überblick ... 154 12.3 ... Probefahrt und Fahrzeugcheck  ... 157 12.4 ... Die Traktionsbatterie überprüfen ... 160 13. Kosten und Wirtschaftlichkeit ... 164 13.1 ... Anschaffungskosten ... 164 13.2 ... Staatliche Förderung und steuerliche Vorteile ... 165 13.3 ... Laufende Kosten: Strom, Wartung, Versicherung ... 168 13.4 ... Wertentwicklung und Wiederverkaufswert ... 171 13.5 ... Kostenvergleich mit Verbrennerfahrzeugen ... 172 IV. Praxis und Alltag ... 174 14. Effizientes Fahren ... 176 14.1 ... Sparsames Fahren steigert die Reichweite ... 176 14.2 ... Fahrstil und Effizienz ... 177 14.3 ... Umstellung von Gewohnheiten und der Fahrweise ... 178 14.4 ... Die alltäglichen Basics ... 181 15. Batterie-Management und Pflege ... 184 15.1 ... Wie Sie für eine lange Lebensdauer der Batterie sorgen ... 184 15.2 ... Winterbetrieb und Wintermodus ... 188 15.3 ... Besonderheiten der Elektroautowartung ... 189 15.4 ... Typische Verschleißteile ... 191 15.5 ... Brand bei Elektroautos - was Sie wissen sollten ... 192 16. Das Elektroauto im Alltag ... 198 16.1 ... Reichweitenplanung und -optimierung ... 199 16.2 ... Was tun, wenn der Saft auszugehen droht? ... 200 16.3 ... Wenn Sie wirklich einmal liegen bleiben ... 201 16.4 ... Laden unterwegs und Ladestrategien ... 205 16.5 ... Reisen mit dem Elektroauto (ins Ausland) ... 206 17. Ladekarten, Netze und Roaming ... 208 17.1 ... Wie Ladenetze funktionieren ... 208 17.2 ... Ladekarten-Vergleich ... 209 17.3 ... Wann lohnt sich welche Karte? ... 211 17.4 ... Roaming-Kosten verstehen ... 212 17.5 ... Laden in Europa: Länder-Guide ... 213 17.6 ... Praktische Reisetipps ... 215 18. Die eigene Ladeinfrastruktur ... 218 18.1 ... Wallbox-Varianten und ihre Funktionen ... 218 18.2 ... Smart vs. einfache Wallboxen - was braucht man wirklich? ... 219 18.3 ... Installation, Kosten und Förderung ... 220 18.4 ... Anschluss der Wallbox ans Hausnetz ... 221 18.5 ... Meldepflicht beim Netzbetreiber ... 222 18.6 ... Die 3,6-kW-Wallbox ... 223 18.7 ... Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle in Wallboxen ... 224 18.8 ... Sicherheit beim Laden (Gewitter, Überspannung) ... 225 19. Ihr Elektroauto und erneuerbare ­Energien ... 228 19.1 ... Kopplung von Wallbox mit PV-Anlage ... 228 19.2 ... Integration mit Heimspeichersystemen ... 229 19.3 ... Wirtschaftlichkeitsberechnung der Kombination ... 231 19.4 ... Technische Voraussetzungen und Steuerungsoptionen ... 232 19.5 ... Bidirektionales Laden (V2H, V2G, V2V) ... 234 19.6 ... Ihr Auto als Stromspeicher für Ihr Haus ... 235 19.7 ... Vor- und Nachteile verschiedener Setups ... 235 19.8 ... Das Stromnetz und die Elektromobilität ... 236 20. Die Nachteile eines E-Autos ... 240 20.1 ... Die echten Nachteile ... 240 20.2 ... Die vermeintlichen Nachteile ... 243 21. Ökobilanz und ethische Aspekte ... 246 21.1 ... CO2-Bilanz im Lebenszyklus ... 246 21.2 ... Die Herstellungsemissionen: Was wird wirklich berücksichtigt? ... 248 21.3 ... Stromproduktion und Erneuerbaren-Mix ... 249 21.4 ... Ressourcenverbrauch und kritische Rohstoffe ... 250 21.5 ... Umweltauswirkungen beim Rohstoffabbau ... 250 21.6 ... Soziale und ethische Aspekte der Rohstoffgewinnung ... 251 21.7 ... Der Rebound-Effekt und die Mobilitätswende ... 254 22. Die Zukunft der Elektromobilität ... 256 22.1 ... Kommende Batterietechnologien mit reduziertem Rohstoffbedarf ... 256 22.2 ... Entwicklung der Ladeinfrastruktur ... 256 22.3 ... Recycling und Kreislaufwirtschaft ... 257 22.4 ... Integration ins Stromnetz ... 257 22.5 ... Politische und gesellschaftliche Perspektiven ... 258 23. Gestern, heute, morgen ... 260 23.1 ... Die Zahlen: Eine stille Verschiebung ... 261 23.2 ... Die Informationslücke: Was Sie nicht erfahren sollen ... 261 23.3 ... Technologie im Praxistest: Was heute möglich ist ... 263 23.4 ... Können unseren hiesigen Autobauer weitermachen wie bisher? ... 267 23.5 ... Was das für Sie als deutschen Käufer bedeutet ... 268 24. Danke fürs Lesen ... 270 A. Glossar der Fachbegriffe ... 272 B. Weiterführende Studien und Quellen ... 280 C. Abbildungsverzeichnis ... 294 Index ... 296