Vollelektrische Antriebslösungen auf einen Blick

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Sehr guter Wirkungsgrad

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Kein Schadstoffausstoß durch Kraftstoffverbrennung

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Umweltfreundlich und leise im Betrieb

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Wiederverwendung der Bremsenergie

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Immer mehr Schnellladestationen in Deutschland verfügbar

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Höhere Lebensdauer, da weniger Verschleißteile

Voll-elektrische Antriebslösungen für Nutzfahrzeuge: Technologie und Anwendungsbeispiele

Bei voll-elektrischen Antriebslösungen handelt es sich um Antriebslösungen, die vollständig elektrisch umgesetzt sind und somit überhaupt keine Energie mehr aus einem Verbrennungsmotor beziehen.

Voll-elektrische Antriebssysteme bestehen neben dem Elektromotor und diversen Antriebskomponenten hauptsächlich aus einem elektrischen Energiespeicher – in den meisten Fällen wird eine Batterie verwendet, aber auch SuperCaps und Brennstoffzellen finden hier ihre Anwendungsbereiche. Eine zentrale Bedeutung kommt hier dem Wechselrichter (z.B. VECTOPOWER von ARADEX) zu, der zwischen Energiespeicher und Elektromotor steht und den Elektromotor stets mit den der jeweiligen Fahrsituation angepassten Stromfrequenzen versorgt – dies ist auch der wesentliche Effizienzvorteil, den Elektromotoren gegenüber Verbrennungsmotoren aufweisen – in Kombination mit leistungsstarken Wechselrichtern können so überaus hohe Wirkungsgrade bis weit über 90% realisiert werden.

Vor- und Nachteile von Elektroantrieben

Vollständig elektrische Antriebssysteme erreichen enorm hohe Wirkungsgrade von bis zu 99%. Um diese wünschenswerte Effizienz jedoch zu erreichen, ist ein moderner Wechselrichter, z.B. der VECTOPOWER von ARADEX nötig, der das Zusammenwirken von Energiespeicher und Motor optimiert. Besonders groß ist der Effizienzunterschied zum Verbrennungsmotor im Teillastbereich, vor allem in städtischem Verkehr, der häufiges Bremsen und Beschleunigen erforderlich macht.

Zudem sind voll-elektrische Antriebssysteme in technischer Hinsicht einfach und erfordern kaum Wartungsaufwand, da Verbrennungsmotor, Tank und Getriebe vollständig entfallen können. Beim Bremsvorgang erfolgt eine partielle Energierückführung der Bremsenergie in die Batterie, Rekuperation genannt. Elektroantriebe verfügen über höhere Drehzahlen und Spannungen, ein niedrigeres Eigengewicht, weniger CO2-Ausstoß und eine höhere Zuverlässigkeit als Systeme mit Verbrennungsmotoren.

Nachteile vollelektrischer Antriebssysteme sind die vergleichsweise hohen Anschaffungskosten, die durch die Batterie verursacht werden sowie die bisher noch nicht flächendeckende Infrastruktur. Die hohen Anschaffungskosten amortisieren sich in der Regel innerhalb weniger Jahre, da das Aufladen der Batterie um ein Vielfaches günstiger ist, als das Betanken mit fossilen Brennstoffen.

Aus infrastrukturellen Gründen erfordert ein Elektroantrieb eine präzisere Planung. In städtischen Bereichen und vor allem bei Fahrzeugen, deren Lastprofil planbar und vorhersehbar ist (z.B. bei einem Linienbus), lassen sich Zeiten für das Aufladen der Batterie recht einfach einplanen (z.B. nachts). Derzeit ist die Reichweite noch auf wenige hundert Kilometer begrenzt – die Weiterentwicklung der Batterietechnik wird jedoch stark forciert, weswegen in den kommenden Jahren mit leistungsstärkeren Batterien und somit auch mit einer höheren Reichweite zu rechnen ist.

Vollelektrische Antriebssysteme stellen die klima- und umweltfreundlichsten Antriebssysteme dar, da sie (vorausgesetzt, sie werden mit Öko-Strom betrieben), keinerlei Schadstoff-Ausstoß verursachen und leise im Betrieb sind.

Anwendungsbereiche für vollständig elektrisierte Antriebslösungen

Aus infrastrukturellen Gründen bislang hauptsächlich in städtischen Gebieten. Besonders reizvoll für Fahrzeuge mit vorhersehbarer Auslastung, die nachts im Depot geladen werden können und tagsüber im Einsatz sind. Siehe hierzu Referenzbericht Sileo-Bus.

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