Der Elektroantrieb | So funktioniert ein Elektroauto

Der Elektromotor einfach erklärt

Jeder Elektromotor braucht eine Ladestation oder eine Energiequelle als Stromversorgung. Elektrischer Strom wird dann in mechanische Energie umgewandelt. Zum Aufladen braucht es im Fall von Autobatterien eine Wall Box, Ladesäule oder eine herkömmliche Haushaltssteckdose.

Wie ein Elektromotor funktioniert

Der Motor eines Elektroautos wandelt den Strom aus der Batterie in mechanische Energie. Dafür sorgen ein fester magnetischer Teil (Stator) und ein beweglicher Teil (Rotor), der durch Strom magnetisch gemacht wird. Sind durch die elektrische Aufladung zwei Plus-Pole einander zugewandt, dann stoßen sie sich ab – und der bewegliche Teil des Elektromotors dreht sich.

Um diese Funktion des Elektromotors zu verstehen, braucht man nur Grundkenntnisse im Magnetismus: Gleiche Pole stoßen sich ab und unterschiedliche ziehen sich an. Mit elektrischem Strom ist es möglich, ein nicht magnetisch geladenes Teil magnetisch zu machen. Und auch die Polarität lässt sich beeinflussen, je nachdem in welche Richtung der Strom fließt. Bei jeder halben Umdrehung wechselt automatisch die Stromrichtung. So wird sicher gestellt, dass die Maschine permanent in Bewegung bleibt und nicht am Totpunkt stehen bleibt.

Herausragende Fahrdynamik

Hoher Wirkungsgrad, niedrige Betriebskosten, null Emissionen – so viel zu den zahlreichen vernünftigen Gründen, die für ein Auto mit Elektromotor sprechen. Und wie ist es, in einem Opel Elektroauto zu fahren? Freu dich auf ein Drehmoment, das sofort da ist, und dir eine völlig neue Art von Fahrspaß bietet.

Hohe Effizienz

Der vielleicht größte Vorteil eines Elektromotors ist sein hoher Wirkungsgrad – also das Verhältnis von eingesetzter und verbrauchter Leistung. Geht bei einem Verbrennungs-Motor bis zu einem Drittel der Energie durch Wärmeverlust verloren, nutzt das Elektroauto sensationelle 95% der verfügbaren Energie zum Fahren.

Das Elektroauto-Getriebe

Elektromotoren entwickeln bei niedrigen wie auch bei hohen Touren ein ähnliches Drehmoment. Theoretisch würde ihnen also eine starre Verbindung zwischen Motor und Antriebswelle reichen. In der Praxis kommt jedoch meist ein Eingang-Getriebe als sogenanntes Untersetzungs-Getriebe zum Einsatz, das die Drehzahl des Motors in etwa um den Faktor 1:10 reduziert. Die Beschleunigung in einem Elektroauto ist vergleichbar mit der eines Automatik-Getriebes. Nach dem Start des Motors musst du lediglich auf „D“ wie Drive schalten – und schon geht es mit unglaublich viel Dynamik los!

Der Elektroauto-Antrieb

Der Motor eines Elektroautos besteht aus zwei Elektromagneten – Stator und Rotor. Der Stator ist unbeweglich und erzeugt mithilfe von Gleichstrom ein konstantes Magnetfeld. Der Rotor ist drehbar und stellt sein Magnetfeld mit Wechselstrom her. Die beiden Magneten ziehen einander abwechselnd an und stoßen sich ab. Der Rotor dreht sich – und bringt so das Auto in Bewegung. Elektroautos fahren mit einem sogenannten synchronen Wechselstrommotor. Seine Energie bekommt er über Leistungselektronik. Sie wandelt den Strom aus der Batterie in die richtige Form, Stärke und Frequenz um. Der Stator besteht übrigens imer aus weichmagnetischem Eisen verwendet. Um Wirbelströme im Magnetfeld zu vermeiden, wird er in der Regel auch geblecht. Es werden also mehrere voneinander isolierte Blechschichten übereinander montiert. So gelingt es dem Stators, das magnetische Feld zu erzeugen oder zu führen.

Der Elektroauto-Inverter

Der Inverter wird auch Umwandler genannt. Denn er hat die Aufgabe, die 3-Phasen-Wechselspannung des Elektromotors beim Bremsen in eine Gleichspannung zum Laden der Batterie umzuwandeln. Umgekehrt wird beim Antrieb des Elektromotors die Gleichspannung der Batterie in eine 3-Phasen-Wechselspannung umgewandelt.

Die Elektroauto-Batterie

Die Batterie eines E-Autos besteht aus Batteriezellen-Modulen. Je mehr Module, desto höher die Reichweite. Moderne Systeme setzen auf "Pouch-Zellen", die von ihrer Bauart her Handy-Akkus ähneln. Zusätzlich zu dieser Hochvoltbatterie gibt es noch eine 12-Volt-Batterie, die die Bordelektronik versorgt.

Mehr erfahren

So findest du den richtigen Elektroantrieb

Vollelektrisch (LEV) oder Plug-In-Hybrid (PHEV)? Bei Opel haben wir eine ganze Familie von Elektrofahrzeugen. Wir wollen, dass du bestens informiert bist und die Unterschiede kennst. Denn dann kannst du genau abwägen, welcher Antrieb wirklich der Beste für dich ist. Hier findest du alles Wichtige.

Mehr erfahren

Wie funktioniert ein Elektromotor?

Ein Elektromotor wandelt elektrischen Strom in Bewegungsenergie um. Und das wesentlich effizienter als ein Auto mit Verbrennungsmotor. Bei einem Hybrid unterstützt der Elektromotor den Verbrennungsmotor, und sorgt so für einen niedrigeren Kraftstoff-Verbrauch.

Im Vergleich zum Verbrennungsmotor ist der Motor eines Elektroautos deutlich einfacher aufgebaut – und ist auch leichter. In seinem Inneren werden wechselnde Magnetfelder in Bewegung umgewandelt. Genauer gesagt verändern fest integrierte Statoren, also Magnete, durch die Energie aus dem Akku ständig ihre Pole. Der in der Mitte oder im Stator sitzende Rotor, ein weiterer Magnet, wird dadurch wechselseitig angezogen und abgestoßen. Dadurch gerät er in eine Drehbewegung und sorgt schließlich dafür, dass sich die Räder in Gang setzen.

Welche Arten von Elektroautos gibt es?

Es gibt reinelelektrische Fahrzeuge (BEV), Plug-In-Hybride (PHEV) und Vollhybride (SHEV). Hybride besitzen allerdings einen Verbrennungsmotor, der durch den Elektromotor unterstützt wird. Dieser wird bei Plug-In-Hybriden durch eine externe Stromquelle aufgeladen und bei Vollhybriden durch Rekuperation (Rückgewinnung der Bremsenergie). Batteriebetriebene Fahrzeuge mit zusätzlichem kleinem Verbrennungsmotor und Generator nennt man Range Extender. Hier springt der Verbrennungsmotor nur an, um zusätzlichen Strom für die Batterie zu erzeugen.

Alle Opel Elektroautos besitzen einen eine Lithium-Ionen-Batterie, da dieses Material am schnellsten, am häufigsten und mit dem größten Volumen aufladbar ist. Die Batterie eines E-Autos besteht aus einzelnen Modulen, die einzeln ausgetauscht werden können und sich wiederum aus vielen Batteriezellen zusammensetzen. Je mehr Module, desto höher die Reichweite des Autos. Moderne Systeme setzen auf sogenannte "Pouch-Zellen", die von ihrer Bauart her Handy-Akkus ähneln. Zusätzlich zu dieser sogenannten Hochvoltbatterie gibt es noch eine 12-Volt-Batterie, die die Bordelektronik versorgt.

Was ist der Vorteil von Elektromobilität?

Elektromobilität ermöglicht es dir, lokal emissionfrei unterwegs zu sein. Außerdem sind Elektroautos wirtschaftlicher als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor – und weniger wartungsintensiv. Ach ja, und durch den direkten, durchzugstarken Antrieb macht es großen Spaß, sie zu fahren.

Warum sind Elektroautos langfristig günstiger?

Niedrigere Kraftstoff- und Stromkosten, Steuervergünstigungen und Kaufprämien: es lohnt sich auf Elektromobilität umzusteigen. Beispielsweise sind die Wartungs- und Reparaturkosten bei Elektroautos deutlich geringer als bei Verbrennern. Das liegt daran, dass vollelektrische Fahrzeuge weniger bewegliche Teile in Antriebsstrang und Motor haben. Und das sorgt für weniger Verschleiß.