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Nachhaltige Mobilität mit E-Auto, E-Scooter und E-Bike
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Dr.-Ing. Rüdiger Reitz
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Dr.-Ing. Rüdiger Reitz
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Nachhaltige Mobilität mit E-Auto, E-Scooter und E-Bike

Mit Blick auf Klimaschutz, begrenzte Ressourcen und steigende Spritpreise erobern zunehmend E-Autos den Fahrzeugmarkt. Gesellschaftspolitische Anstrengungen forcieren dabei einen massiven Ausbau der benötigten Infrastruktur und fördern durch umfangreiche Subventionspakete, wie beispielsweise der Umweltbonus beim Fahrzeugkauf oder Zuschüsse für die eigene Ladestation. Neben dem Nachhaltigkeitsaspekt kommt der Fahrspaß bei E-Auto und Co. nicht zu kurz – kräftige Antriebsaggregate, flüsterleises Fortbewegen und moderne Digitalausstattungen verzücken nicht nur beim Fahren, sondern sorgen auch für saubere Luft in ihrer Umgebung. Ferner ermöglichen Sharing-Konzepte eine flexible und kosteneffiziente Fahrzeugnutzung. Lernen Sie die zukunftsweisende Welt der E-Mobilität kennen. Erfahren Sie in diesem Artikel, welches Elektrofahrzeug das für Sie richtige ist.

Klimaschutz und saubere Luft mit dem E-Auto

E-Autos und sonstige Elektrokleinfahrzeuge sind ein zentrales Element der sogenannten Mobilitätswende. Sofern mit regenerativer Energie geladen, können Sie einen wirkungsvollen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Besonders geeignet sind Elektrofahrzeuge aufgrund der lokalen Schadstofffreiheit und geringen Lärmemission vor allem in dicht bevölkerten Stadtgebieten. Eine zunehmend verbesserte Ladeinfrastruktur [1] und privatwirtschaftliche Investitionen in effiziente, reichweitenstarke Batterieentwicklungen machen E-Autos bereits heute vollumfänglich alltagstauglich. Zugleich steigt die Auswahlvielfalt an Fahrzeugen auf dem Markt rasch an.

Massive staatliche Förderprogramme [2] forcieren diese Entwicklung ebenfalls: Beginnend bei einer Nachhaltigen und menschenrechtskonformen Gewinnung der Rohstoffe über effiziente Batterietechnologien bis hin zu einer geschlossenen Wiederverwertung (Recycling) wird dabei die Wertschöpfungskette in ihrer Gesamtheit betrachtet. 

Variantenvielfalt – Das richtige E-Auto finden

Bei einem E-Auto handelt es sich um ein elektrisch angetriebenes Fahrzeug. Meist im Bereich der Achsen angeordnet, werden diese von einem Elektromotor angetrieben. Ein Radnabenmotor ist aufgrund der ungünstigen Fahrdynamik (noch) eher selten im Einsatz, zumindest bei Fahrzeugen der Mittel- und Oberklasse. Die Art der Energiespeisung für den Elektroantrieb erfolgt auf unterschiedliche Art: Batterieelektrisch (BEV), Brennstoffzelle (FCEV) oder Hybridelektrisch (HEV).

  • Batterieelektrische Fahrzeuge erhalten ihre elektrische Antriebsenergie unmittelbar aus einem Akkumulator. Dieser wird wiederum extern im Stillstand geladen (Ladestation) und speichert ferner einen Teil der beim Verzögern des Fahrzeugs im Rekuperator zurückgewonnenen Bewegungsenergie in elektrischer Form. Um die von der Batteriekapazität begrenzte Reichweite darüberhinausgehend zu erhöhen, können sogenannte Range Extender (REx) verbaut werden. Dabei handelt es sich um einen kleinen Verbrennungsmotor, der in Verbindung mit einem Generator elektrischen Strom erzeugt und damit die Batterie während der Fahrt lädt. Im Gegensatz zu Hybridfahrzeugen trägt dieser jedoch nicht mechanisch zum Antrieb bei. 
  • Hybridfahrzeuge verfügen über eine Kombination aus E-Antrieb und einem zusätzlichen Verbrennungsmotor. Je nach Hybridisierungsgrad stellt dieser meist das primäre Antriebsaggregat für den Fahrzeugvortrieb dar. Gleichzeitig lädt er die Batterie und stellt damit eine von externen Ladestationen autarke Energieversorgung der Elektromotoren sicher. Je nach Ladezustand und Leistungssetting erfolgt ein simultaner Antrieb durch Elektro- und Verbrennungsmotor. Als besonders effizient in diesem Zusammenhang erweist sich der sogenannte Plug-in Hybrid (PHEV), dessen Batterie zusätzlich extern an Ladesäulen geladen wird. Der dadurch höhere elektrische Anteil am Antrieb führt zu einer deutlichen Verbesserung der Schadstoffbilanz und des Wirkungsgrads insgesamt.
  • Brennstoffzellen sind eher noch eine Seltenheit auf dem Fahrzeugmarkt. Zumindest im europäischen Raum sind derzeit nur zwei Fahrzeugmodelle von Herstellern aus Fernost erhältlich. Grundsätzlich bringt der Einsatz einer Brennstoffzelle eine Reihe Vorteile mit sich: Von der bordautomonen Strombereitstellung bis hin zur potenziellen Anbindungsfähigkeit an bestehende Tankinfrastrukturen sorgen sie für hohe Reichweiten, leises und sauberes Fahren und ermöglichen ein verbraucherfreundliches Handling. Getankt werden muss Wasserstoff, der in der Brennstoffzelle wiederum in einer elektrochemischen Reaktion mit dem Luftsauerstoff den elektrischen Strom für Antrieb und Laden einer Pufferbatterie generiert. Derzeit schwierig ist jedoch das nur rudimentär verfügbare Tankstellennetz für Wasserstoffgas. Im Übrigen ist dies auch einer der Gründe, weshalb deutsche Automobilhersteller von der Brennstoffzelle immer wieder Abstand nehmen.

Selbstverständlich gibt es in jeder Fahrzeugkategorie eine Vielzahl von Ausführungsvarianten. Stand August 2021 werden allein von deutschen Automobilherstellern über 70 unterschiedliche Fahrzeugmodelle angeboten – Tendenz rasch steigend. Nahezu für jede Anforderung gibt es ein geeignetes Fahrzeug. Lassen Sie sich idealerweise von einem Branchenexperten beraten.

E-Auto: Ihre Vorteile im Überblick

Rein auf Fahrzeugebene betrachtet sind Elektrofahrzeuge eine saubere, schadstoffneutrale und leise Form der Fortbewegung. Sie eignen sich damit ausgezeichnet für den Einsatz in bewohnten Gegenden – vor allem auch aufgrund der gut ausgebauten Ladesäuleninfrastruktur. 

Flüsterleise und zugleich klangvoll

Apropos leise: E-Autos sind insbesondere im unteren Geschwindigkeitsbereich kaum hörbar. Zum Schutz der anderen Verkehrsteilnehmer müssen gemäß EU-Verordnung 540 [3] für alle neueren Fahrzeuge ab Juli 2019 künstliche Geräusche hinzumoduliert werden. Technisch ist dies im sogenannten Acoustic Vehicle Alerting System (AVAS). Teils futuristisch anmutende Klänge machen Ihr Fahrzeug dadurch für andere wahrnehmbar und bieten zugleich ein spannendes Klangerlebnis im Innenraum.

Kraftvoll und effizient unterwegs

Die meist drehmomentstarken Elektromotoren bringen Ihr E-Auto flott voran. Vor allem das kräftige Beschleunigen aus dem Stillstand heraus verzückt die Fahrzeuginsassen. Für den Fahrspaß sorgt ferner das präzise und vibrationsarme Handling – die Schwerpunkt-bedingte Spurtreue in Kurven werden Sie außerdem schätzen. Soll die Reichweite im Vordergrund stehen, können Sie durch eine vorausschauende Fahrweise („One-Pedal-Driving“) und dank des Rekuperators stromsparend, hocheffizient fahren und zugleich Batterie- und Bremsen-schonend unterwegs sein. Die nach dem WLTP-Standard ermittelten Reichweiten liegen – fahrzeugklassenspezifisch – bereits heute schon in einer Größenordnung bis zu 500 Kilometer und mehr. Neue Batterietechnologien sollen für ein weiteres Plus sorgen. 

Fahrkomfort großgeschrieben

E-Autos verfügen über deutlich weniger Komponenten als herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor. Kleinere Motoren, flach im Unterboden verbaute Akkus und der Verzicht auf einen aufwendigen Antriebsstrang einschließlich Kupplung und Schaltgetriebe bieten eine Menge an zusätzlichem Platzangebot, vor allem als Stauraum im Font- und Heckbereich. Insbesondere für neuartige Konzeptdesigns lässt sich auch in der Fahrgastzelle viel Platz schaffen. Dabei wirken Elektroautos bereits heute deutlich aufgeräumter, was vor allem auf das Digitalcockpit zurückzuführen ist. Mit wenigen berührungsempfindlichen Displays können Sie auf sämtliche Funktionen zugreifen und sind smart mit Mobilfunk und Internet verknüpft.

Die Reichweite aktiv beeinflussen

Trotz massiver Leistungszuwächse in den vergangenen Jahren, stellt die Batterie auch heute noch eine sensible Stelle im E-Auto dar. Die erzielbaren Reichweiten können vor allem in winterlichen Umgebungsbedingungen und bei Zuschaltung von elektrischen Verbrauchern wie Kabinenheizung und Licht deutlich einknicken. Praktizieren Sie dabei noch einen sportlichen Fahrstil, reduziert sich die Reichweite schnell um 50 Prozent. Neben neuen Batterieentwicklungen sorgen integrierende Thermomanagementsysteme für etwas Abhilfe, zumindest was den Einfluss der Temperatur auf Wirkungsgrad und Kapazität der Batterie betrifft. Auch mit einem behutsamen Laden des Akkus (niedrige Ladeströme dem Schnellladen bevorzugen, Ladestand maximal 90 Prozent der Gesamtkapazität) können Sie aktiv die Haltbarkeit der Batterie und die Reichweite günstig beeinflussen.

Kosten und Fördermöglichkeiten

Elektrofahrzeuge gibt es mittlerweile in allen Preisklassen. Zwar liegen die Preise meist immer noch oberhalb baugleicher Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor, allerdings wird der Kauf durch staatliche Zuschüsse und Boni der Hersteller unterstützt.

Das sind übliche Preiskategorien

Die konkreten Listenpreise hängen von der Fahrzeugklasse, der technischen Ausstattung, der Verarbeitung und dem Hersteller selbst ab. 

  • Preiswerte Fahrzeugmodelle bis 40.000 Euro
  • Mittelklassemodelle zwischen 40.000 und 65.000 Euro
  • Hochwertige, luxuriöse Elektroautos ab 65.000 Euro (nicht förderfähig)

Eine spezifische Betrachtung ist aufgrund der komplexen Kostenstrukturen an dieser Stelle nicht möglich. Kompetente Branchenvertreter und Fachberater finden Sie dazu unter anderem bei den Gelben Seiten.

Nutzen Sie umfassende Fördermöglichkeiten

Bereits bei der Anschaffung eines neuen Elektrofahrzeugs erhalten Sie teils großzügige Zuschüsse. Grundsätzlich förderfähig sind auch manche Gebrauchtwagen sowie Leasingfahrzeuge. Die jeweiligen Förderhöhen hängen unter anderem vom Listenpreis, der Fahrzeugkategorie (Elektrifizierungsgrad: BEV, HEV), der jährlichen Fahrleistung und der Erstzulassung ab (letzteres für Gebrauchtwagen). Konkrete Angaben zur Förderhöhe erhalten Sie beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle [4]. Entsprechende Förderanträge stehen dort ebenfalls zur Verfügung und können online gestellt werden.

Finanzielle Vorteile auch im Unterhalt des E-Autos

Neben Kaufprämien und dem Umweltboni genießen Elektrofahrzeuge auch steuerliche Vorteile. Ein rein elektrisch angetriebenes Neufahrzeug ist zum Beispiel bis zu zehn Jahre von der Kraftfahrzeugsteuer befreit. Auch Hybride können unter Umständen geldwerte Vorteile beanspruchen. Zusätzliche Subventionen erhalten Sie bei der Installation einer hauseigenen Ladestation.

Im Fahralltag bieten manche Städte Privilegien für Autos mit dem „E-Kennzeichen“ an. Hierzu zählt beispielhaft ein kostenfreies Parken auf öffentlichen Parkplätzen und die Nutzung von eigenen Spuren.

Besonders attraktiv wird ein E-Auto mit Blick auf die Energiekosten. Je nach Fahrzeugkategorie und technischer Ausstattung müssen Sie für eine rein elektrisch zurückgelegte Fahrt nur knapp die Hälfte an Stromkosten aufwenden, verglichen mit einem Benzin-betriebenen Fahrzeug. Ferner fallen für Wartung und Inspektion in der Regel deutlich geringere Beträge an, als bei einem herkömmlichen, Verschleißteil-intensiver bestückten Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Branchenexperten zufolge ist eine Reduktion der Kosten um bis zu 30 Prozent möglich. Teure Bauteile wie Batterie und Elektroantrieb sind meist mit langfristigen Herstellergarantien ausgestattet.

Elektrofahrzeug gemeinschaftlich nutzen

Weitere Kosten lassen sich bei einer ganz anderen Art der Fahrzeugnutzung einsparen: Sharing-Konzepte für E-Autos und Elektroroller ermöglichen einen Verzicht auf das eigene Fahrzeug, zumindest wenn Sie Städten und größeren Gemeinden zu Hause sind. 

Grundsätzlich ähnelt das sogenannte Carsharing einer Autovermietung. Allerdings mit einigen weiteren Vorteilen: Preisgünstige Tarife, minutengenaues Abrechnen sowie die engmaschige Verfügbarkeit an vielzähligen Stützpunkten, öffentlichen Parkplätzen und ÖPNV-Knotenstellen machen Carsharing zunehmend attraktiver. Einige Anbieter stellen sogar ihre Flotte sukzessive auf Elektrofahrzeuge um, was gleichermaßen nachhaltig für Klima, Luftqualität und Ihr finanzielles Budget ist.

Ähnliche Sharing-Konzepte gibt es auch für Elektrokleinstfahrzeuge. Bereits heute prägen E-Scooter das städtische Verkehrsbild und sorgen für ein flexibles und flinkes Vorankommen im urbanen Verkehr.

E-Bikes: Gesunde Alternative mit Spaßfaktor

Noch flexibler und gesünder sind Sie unterwegs mit dem eigenen E-Bike. Der Markt bietet dabei nahezu für jede Anforderung das passende Fahrrad: Vom schnittigen City E-Bike bis hin zum Lastenfahrrad zum Transport von Einkauf und sperrigen Gegenständen finden Sie ein geeignetes alltagstaugliches E-Bike. Auch die Reichweiten können sich durchaus sehen lassen. Je nach Akkukapazität, Streckenprofil, Witterungsverhältnissen und Fahrstil können Sie Strecken von bis zu 100 Kilometer zurücklegen. 

Aber auch außerhalb von Städten sind Sie zum Beispiel mit einem Trecking E-Bike bestens gerüstet. Robuste Auslegung, kräftiger Antrieb und komfortablen Feder-/Dämpferelemente sorgen für ein sicheres und angenehmes Fahren. Richtig sportlich können Sie darüber hinaus mit einem E-Mountainbike und dem rasanten S-Pedelec unterwegs sein. Beachten Sie bei letzterem die gesetzlichen Regelungen zu Geschwindigkeitsbegrenzung, Zulassung, Versicherung und Fahrerlaubnis.

Die Kosten für ein E-Bike lassen sich nicht pauschal angeben. Qualitativ gute Elektrofahrräder sind bereits im Preissegment um 1.500 Euro erhältlich. E-Bikes mit besonderer Geländetauglichkeit beziehungsweise S-Pedelecs kosten schnell das Doppelte. Sofern Sie das Fahrrad als alternatives Verkehrsmittel nutzen, können Sie die Kosten rasch amortisieren. 

Neben der Verarbeitungsqualität sollten Sie beim Kauf unbedingt auf eine an Ihre Anforderungen angepasste Ausstattung achten. Diese betrifft vor allem auch die Motorleistung und die Reichweite, welche wiederum maßgeblich von der Kapazität des Akkus abhängt. Mit größerem Akku steigen allerdings auch die Masse und Ladezeiten. Ergänzender Tipp am Rande: Achten Sie beim Laden stets auf eine gute Belüftung und vermeiden Sie ein Laden auf brennbaren Unterlagen. Maßgeblich sind die Herstellerangaben der Bedienungsanleitung.

Fazit: Nachhaltige Mobilität – so können Sie beitragen

  • Gesellschaftspolitische Anstrengungen: Im Rahmen diverser Förderprogramme wird die Elektrifizierung der Mobilität kontinuierlich ausgebaut. Dies umfasst auch die Bereitstellung einer gut vernetzten Ladeinfrastruktur. Mit dem E-Auto sind Sie bereits heute schon alltagstauglich unterwegs. Zudem sind Reichweiten von bis zu 500 Kilometer möglich. 
  • E-Auto Varianten: Grundsätzlich zu unterschieden werden Elektrofahrzeuge nach ihrem Hybridisierungsgrad von BEC und FCEV bis hin zum Vollhybrid finden Sie eine breite Angebotsvielfalt vor. Staatliche Subventionen gleichen zumindest Teilweise die Kostennachteile bei der Anschaffung aus. Sparsam wird es vor allem im Fahrbetrieb: Steuervergünstigungen und niedrigere Verbrauchskosten können sich schnell rechnen. 
  • Elektrokleinstfahrzeuge: Besonders kostengünstig sind Sie mit einem E-Bike oder E-Scooter unterwegs. Mit akzeptablen Reichweiten und umfassenden Ausstattungsmerkmalen können Sie mit diesen Vehikeln alltägliche Situation umfassend meistern. Ein großer Markt bietet nahezu für jede Anforderung das passende E-Bike. 

Quellenverzeichnis

[1]     Bundesgesetzblatt Jahrgang 2017 Teil 1, Erste Verordnung zur Änderung der Ladesäulenverordnung, Bonn, 2017

[2]     https://www.bundesregierung.de/breg-de/themen/klimaschutz/ladeinfrakstruktur-1692644

[3]     Amtsblatt der EU: Verordnung (EU) Nr. 540/2014 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 16. April 2014 über den Geräuschpegel von Kraftfahrzeugen und von Austauschschalldämpferanlagen sowie zur Änderung der Richtlinie 2007/46/EG und zur Aufhebung der Richtlinie 70/157/EWG Text von Bedeutung für den EWR

[4]     Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA):

https://www.bafa.de/DE/Energie/Energieeffizienz/Elektromobilitaet/elektromobilitaet_node.html

abgerufen am 29.12.2021

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Dr.-Ing. Rüdiger Reitz
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Dr.-Ing. Rüdiger Reitz ist hauptberuflich im Themenfeld der erneuerbaren Energieträger und alternativen Antriebssysteme unterwegs. Nicht nur seine Fachcommunity hält der Maschinenbauingenieur und teamverantwortliche Projektmanager mit zahlreichen wissenschaftlichen Vorträgen und anwendungsnahen Fachpublikationen auf dem neuesten Stand. Als freier Autor informiert der Hobby-Handwerker auch auf ganz praktischer Ebene seinen Leserkreis über Neuigkeiten aus dem Bereich Heimwerk & Technik. Er ist überzeugt: „Die Ziele fest im Blick behalten - und alles ist machbar!“
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