Elektroauto Technik
Julian Deutsch
Diese technischen Bestandteile verrichten die Hauptarbeit bei Elektroautos:
Elektromotor
Der E-Motor ist die Antriebsquelle des E-Fahrzeugs. Er wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um.
Batterie
Die Batterie ist das Herzstück des Elektroautos – sie liefert die Energie, die den Elektromotor antreibt.
Inverter
Sowohl die Steuerung der Drehzahl als auch die Versorgung des Motors mit dem passenden Drehmoment übernimmt der Inverter.
Getriebe
E-Autos haben im Gegensatz zu Verbrennern keinen bzw. nur einen Gang. Sie erzeugen Leistung in einem sehr breiten Drehzahlbereich, wodurch kein Gangwechsel notwendig ist.
Steuergerät
Neben der Überwachung aller elektronischen Komponenten des E-Autos reguliert das Steuergerät auch die Leistung des Motors, die Ladegeschwindigkeit und die Energieeffizienz.
Rekuperationssystem
Viele Elektroautos sind mit einem Rekuperationssystem ausgestattet, das beim Bremsen oder Verlangsamen des Fahrzeugs Energie zurückgewinnt und in die Batterie zurückführt.
Elektroauto vs. Verbrenner
Das sind die wichtigsten Unterschiede:
Unterschiede in der Karosserie
Die Karosserie ist bei herkömmlichen und elektrischen Fahrzeugen nahezu identisch – teilweise sind E-Autos jedoch etwas windschnittiger, um Energie zu sparen.
Fun Fact: Manche Anbauteile wie der Kühlergrill sind bei E-Autos überflüssig – dennoch halten manche Autohersteller am typischen Design fest und verbauen einen Fake-Kühlergrill.
In diesen Punkten ist ein E-Motor dem Verbrenner überlegen
Bauteile: Ein E-Motor kommt mit rund 200 Teilen aus – Verbrenner haben bis zu 1.200 Teile. Das verringert die Kosten für Wartung und Reparatur bei E-Autos.
Effizienz: Ein Elektromotor nutzt etwa 80 % seiner Energie, ein Verbrenner nur 25 bis 45 %. Damit ist das E-Auto um ein Vielfaches effizienter und spart nicht nur Kosten, sondern auch Emissionen ein.
E-Auto-Batterie
Die Batterie ist das Herzstück jedes E-Autos, sie liefert Energie und treibt das Fahrzeug an. Die wichtigsten Fakten und besondere Eigenschaften verschiedener Batterietechnologien findest du hier:
Welche Batterietypen gibt es bei Elektroautos?
Moderne Elektroautos nutzen überwiegend Lithium-Ionen-Technologien. Innerhalb dieser Familie kommen unterschiedliche Zellchemien zum Einsatz.
NMC-Batterien
NMC steht für Nickel, Mangan und Kobalt. Diese Zellchemie ermöglicht eine vergleichsweise hohe Energiedichte und wird deshalb in zahlreichen Elektrofahrzeugen eingesetzt. Die genaue Zusammensetzung unterscheidet sich je nach Hersteller und Zellgeneration.
LFP-Batterien
LFP steht für Lithium-Eisenphosphat. LFP-Zellen kommen in der Kathode ohne Nickel und Kobalt aus und gelten als robust und zyklenfest. Ihre Energiedichte ist typischerweise geringer als bei nickelreichen Zellchemien. Für preisorientierte Modelle kann LFP deshalb attraktiv sein.
Feststoffbatterien
Feststoffbatterien gelten als mögliche nächste Entwicklungsstufe. Sie verwenden einen festen statt eines flüssigen Elektrolyten und versprechen Potenzial bei Energiedichte, Sicherheit und Ladeverhalten. Im breiten Serienmarkt spielen sie 2026 noch keine vergleichbare Rolle wie etablierte Lithium-Ionen-Batterien.
Was bedeuten Brutto- und Nettokapazität?
Die Bruttokapazität beschreibt die gesamte physische Kapazität der Batterie. Die Nettokapazität bezeichnet den Anteil, den das Fahrzeug tatsächlich für den Fahrbetrieb freigibt. Das Batteriemanagement reserviert einen Teil als Puffer, um extreme Betriebszustände zu vermeiden und die Batterie zu schützen.
Für dich ist vor allem die nutzbare Kapazität relevant. Sie bestimmt zusammen mit dem tatsächlichen Verbrauch, welche Reichweite im Alltag möglich ist. Wie viel Reichweite zu deinem Fahrprofil passt, kannst du mit dem Reichweitenrechner einordnen.
Was ist der State of Charge?
Der State of Charge (SoC) beschreibt den aktuellen Ladezustand der Batterie. Ein SoC von 80 Prozent bedeutet vereinfacht, dass die nutzbare Batterie zu etwa 80 Prozent geladen ist. Der SoC verändert sich bei jeder Fahrt und jedem Ladevorgang. Er ist nicht mit dem State of Health zu verwechseln, der den längerfristigen Gesundheitszustand beschreibt.
Was ist der State of Health einer E-Auto-Batterie?
Der State of Health (SoH) beschreibt den Gesundheitszustand einer Batterie im Vergleich zu ihrem Neuzustand. Häufig spielt dabei die noch nutzbare Kapazität eine zentrale Rolle. Mit Alter und Nutzung kann die Batterie Kapazität verlieren. Dieser Vorgang heißt Degradation.
Beim Gebrauchtkauf entscheidet vor allem der Batteriezustand. Wie du ihn prüfst, liest du im Ratgeber E-Auto-Akku prüfen: SoH und Batteriecheck.
Was bedeutet Degradation?
Degradation bezeichnet die Alterung einer Batterie und den damit verbundenen Verlust an nutzbarer Kapazität oder Leistung. Sie ist ein normaler Vorgang. Wie stark sie ausfällt, hängt nicht von einem einzigen Faktor ab, sondern unter anderem von Temperatur, Zellchemie, Zeit, Ladezuständen, Lade- und Entladezyklen sowie dem Batteriemanagement. Aus der Laufleistung allein lässt sich der Zustand eines Akkus deshalb nicht zuverlässig ableiten.
Stärken und Schwächen verschiedener Batterietechnologien
Verschaffe dir mit dieser Checkliste einen Gesamtüberblick über Batterien im E-Auto:
So verlängerst du die Lebensdauer der Batterie
Die Batterie ist auf viele Jahre ausgelegt. Mit ein paar einfachen Gewohnheiten hältst du sie länger fit:
- Ladezustand im Alltag möglichst zwischen etwa 20 und 80 Prozent halten und die Batterie selten ganz leer oder dauerhaft voll lassen.
- Extreme Temperaturen meiden. Bei Hitze schattig parken, bei Kälte die Batterie vor dem Laden vorwärmen.
- Vorausschauend fahren und die Rekuperation nutzen, statt stark zu bremsen.
- Schnellladen ganz normal nutzen, wenn du es brauchst. Es ist für moderne E-Autos vorgesehen und nicht schädlich. Nur dauerhaftes, fast ausschließliches Schnellladen bei hohen Temperaturen kann die Alterung leicht beschleunigen.
AC und DC: Wie wird ein Elektroauto geladen?
Eine Hochvoltbatterie speichert Gleichstrom, das öffentliche Stromnetz liefert Wechselstrom. AC- und DC-Laden unterscheiden sich vor allem darin, wo die Umwandlung stattfindet.
AC-Laden
Der Wechselstrom kommt am Fahrzeug an, der Onboard-Charger wandelt ihn in Gleichstrom um. Typisch fürs Laden an Wallbox und vielen öffentlichen Normalladepunkten. Die maximale AC-Leistung begrenzen sowohl Ladestation als auch Fahrzeug.
DC-Schnellladen
Hier wandelt bereits die Ladestation den Strom um. Die Energie fließt direkt in die Batterie, deutlich höhere Ladeleistungen sind möglich.
Ladekurve
Die maximale kW-Angabe wird nicht über den ganzen Ladevorgang erreicht. Mit steigendem Ladezustand senkt das Batteriemanagement die Leistung. Für die tatsächliche Ladezeit ist die Ladekurve deshalb aussagekräftiger als der Spitzenwert. Auch die Batterietemperatur beeinflusst sie.
Vorkonditionierung
Dabei bringt das Fahrzeug die Batterie vor einem Schnellladestopp gezielt in einen günstigen Temperaturbereich. Bei manchen Fahrzeugen startet sie automatisch, wenn eine Schnellladestation als Navigationsziel gewählt wird.
Mehr dazu: E-Auto laden und Ladezeitenrechner.
Ist Hochvolttechnik im Elektroauto sicher?
Elektroautos verfügen über technische Schutzmechanismen für Batterie und Hochvoltnetz. Bei einem schweren Unfall kann das Hochvoltsystem automatisch abgeschaltet oder elektrisch getrennt werden. Die Batterie ist konstruktiv ins Fahrzeug integriert und gegen mechanische Belastungen geschützt.
Das heißt aber nicht, dass Arbeiten am Hochvoltsystem für Laien geeignet sind. Orangefarbene Hochvoltleitungen und gekennzeichnete Hochvoltkomponenten dürfen nur von qualifizierten Fachkräften geöffnet, geprüft oder repariert werden.
Was ändert sich durch den EU-Batteriepass?
Ab dem 18. Februar 2027 muss jede Elektrofahrzeugbatterie, die neu in der EU in Verkehr gebracht oder in Betrieb genommen wird, über einen elektronischen Batteriepass verfügen. Grundlage ist die EU-Batterieverordnung (EU) 2023/1542, insbesondere Artikel 77.
Der Batteriepass enthält Informationen zum Batteriemodell sowie individuelle Angaben zur einzelnen Batterie, etwa zu Haltbarkeit, Reparatur, Wiederverwendung und Recycling. Für den Gebrauchtwagenmarkt ist das interessant, weil standardisierte Batterieinformationen die Bewertung transparenter machen können. Ein aktueller unabhängiger Batteriecheck beim Gebrauchtkauf wird dadurch aber nicht automatisch ersetzt.