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Geschichte der Elektromobilität

Die Geschichte der Elektromobilität: Vom Uralt-Dreirad bis zu Tesla und Co.

Wer heute an die Anfänge der Elektromobilität denkt, hat schnell die Entwicklungen der letzten zehn, zwanzig Jahre im Kopf, in der verschiedene Autohersteller wie Volkswagen damit begannen zum Beispiel den "citySTROMer" auf Golf II Basis auf den Markt zu bringen und zu testen. Seit der Vorstellung des ersten Tesla-Modells im Jahr 2008 hat sich darüber hinaus viel getan. Viele Automobilhersteller entwickelten neue Elektroautos auf Basis bereits vorhandener Karosserien und sogar komplett neue Auto Architekturen wurden entwickelt, um dem Elektroauto das zu geben was es braucht - eigene Plattformen, um die technischen Möglichkeiten ausreizen zu können.

Tatsächlich aber kann das Elektroauto bzw. die Elektromobilität auf eine sehr viel längere Historie mit verschiedensten Höhen und Tiefen zurückblicken. Genauer gesagt auf eine Geschichte, die vor mehr als 100 Jahren begann, Erfolge und Niederlagen verzeichnete aber nun mit voller Energie zurück ist.

Elektromobilität bewegt mehr als einem Jahrhundert!

Folgen Sie nun unserer Reise durch die Zeit und entdecken Sie die Meilensteine der Elektromobilität von damals bis heute!

Eine Zeitreise von 1881 bis 2006... (Leider lagen die Bilder teils nicht in besserer Auflösung vor)

  • 1881

    Das erste „offiziell“ anerkannte Elektrofahrzeug Trouvé Tricycle wurde von Gustave Trouvé in Paris im Jahr 1881 gebaut. Es wird oft mit dem später gebauten Ayrton & Perry Electric Tricycle verwechselt.

    Alexis Clerc schreibt in seinem Buch „Physique et Chimie populaires“:
    „… Es sind Versuche beobachtet worden bei denen ein Elektromotor als Antrieb für leichte Fahrzeuge und Boote verwendet wurde. In einem, sehr schweren (55 kg), englischen Dreirad hatte Monsieur Trouvé einen seiner Motoren unter der Achse des Fahrrades eingebaut. Die Bewegung wurde über eine Kette übertragen. Der Motor wurde von sechs Sekundärelementen oder Akkumulatoren des Plante Typs angetrieben und er war perfekt konstruiert. Das Gesamtgewicht des Fahrzeugs, Batterien, Motor und Fahrer, betrug 160 kg und die effektive Leistung 70 Newtonmeter pro Sekunde. Trotzdem hat sich das Dreirad aus eigener Kraft in Bewegung gesetzt, sobald der Stromkreis geschlossen wurde und befuhr wiederholt die Rue de Valois in beiden Richtungen mit der Geschwindigkeit eines guten Pferdefuhrwerks. Das Experiment dauerte eineinhalb Stunden und war überzeugend …“

    Das „Journal officiel de la République française“ berichtete am 20. April 1881 über dieses Ereignis-

    Gustave Trouvé verwendete ein dreirädriges Fahrrad (Starley Coventry Lever Tricycle) als Prüfstand für die Elektromotoren, die er baute. Der modifizierte Siemens-Motor mit einem Gewicht von ca. 5 kg war unter der Achse eingebaut. Er hatte eine effektive Leistung von 70 W. Über eine Vaucanson-Kette wurde das große linke Rad angetrieben. Gelenkt wurde über die rechten beiden kleineren Räder. Ein 12-V-Bleiakkumulator war hinter dem Fahrer montiert. Am Griff des Bremshebels, links im Handbereich des Fahrers, befand sich ein Schalter. Durch seine Betätigung konnte losgefahren bzw. angehalten werden.

    Der Physiker präsentierte 1881 das bis zu 12 km/h schnelle Dreirad bei der Internationalen Elektrizitätsausstellung in Paris. Es war das erste Fahrzeug mit Elektromotor und wiederaufladbarer Batterie— und gilt heute als Prototyp moderner Elektroautos.

    Trouvés Erfindung hinterließ Spuren: Hersteller begannen damit, Batterien und Motoren als Antrieb für Kutschen zu nutzen. Der Deutsche Andreas Flocken baute beispielsweise 1888 einen Elektrowagen mit vier Rädern.

  • 1899

    Der belgische Ingenieur, Rennfahrer und Elektrofahrzeug-Konstrukteur Camille Jenatzy stellte 1899 einen neuen Rekord auf.

    Als Fahrer war er dreimaliger Inhaber des Landgeschwindigkeitsrekords, der bei seinem dritten Rekord, den er auch als Konstrukteur gewann, außerdem am 29. April 1899 als erster Mensch mit einem Landfahrzeug – dem Elektroauto La Jamais Contente – über 100 km/h fuhr.

    Seinen ersten Rekord erfuhr Jenatzy aber am 17. Januar 1899 mit 66,66 km/h auf einem CGA Dogcart, was ihn zum zweiten Rekordinhaber nach dem Erstrekord von Gaston de Chasseloup-Laubat machte. Nachdem er erneut von Chasseloup-Laubat übertroffen wurde, errang er wieder mit dem Elektroauto CGA-Dogcart seinen zweiten Rekord am 27. Januar 1899 mit 80,35 km/h. Damit war er also auch der vierte Inhaber des Landgeschwindigkeitsrekords.

    Jenatzy, der aufgrund seines roten Bartes und seines verwegenen Fahrstils der „Rote Teufel“ genannt wurde, begann Ende des 19. Jahrhunderts mit dem Bau eigener Fahrzeuge, mit denen er vor allem den Geschwindigkeitsweltrekord erreichen wollte. Im April 1899 hatte er mit seinem selbst gebauten, zigarrenförmigen Elektroauto La Jamais Contente den Rekord auf 105,88 km/h verbessert, ein Rekord, der drei Jahre Bestand haben sollte. Er verlor ihn erst am 13. April 1902 an Léon Serpollet mit seinem Dampfwagen Œuf de Pâques.

  • 1900

    Ferdinand Porsche präsentierte 1900 bei der Weltausstellung in Paris ein Fahrzeug, das für sich eine Weltneuheit darstellte: Das Lohner-Porsche-Elektromobil hatte zwei 2,5 PS starke Elektromotoren an Bord, die in den Radnaben der Vorderräder ihre Wirkung entfalteten. Noch im selben Jahr machte Porsche den nächsten wegweisenden Schritt und kombinierte die elektrischen Radnabenmotoren mit einem Verbrennungsmotor zum sogenannten Mixte-Wagen. Das erste Hybridfahrzeug der Welt war geboren. Das Prinzip: Der Daimler Verbrennungsmotor erzeugte in Verbindung mit einem Generator Strom. Dieser versorgte über Batterien die Elektromotoren.

    Links im Bild der Lohner Porsche um 1902! Am Steuer des Wagens: E. W. Hart aus Luton, England. Daneben: Ferdinand Porsche. Das Fahrzeug hat vier Radnabenmotoren mit einer Leistung von je 1500 W. Der elektrische Strom wird in Akkumulatoren mit einer Gesamtmasse von 1800 kg gespeichert

  • 1896 bis 1912

    1897 fand die Gründungsversammlung des Mitteleuropäischen Motorwagen-Vereins in Berlin statt. Dessen Präsident Oberbaurat a. D. A. Klose, führte am 30. September 1897 aus:

    „Als Motorfahrzeuge, welche ihre Energie zur Fortbewegung mit sich führen, machen sich zur Zeit drei Gattungen bemerkenswert, nämlich: durch Dampf bewegte Fahrzeuge, durch Ölmotoren bewegte Fahrzeuge und durch Elektrizität bewegte Fahrzeuge. Die erste Gattung dürfte voraussichtlich in Zukunft hauptsächlich für Wagen auf Schienen und schwere Straßen-Fahrzeuge in Betracht kommen, während das große Gebiet des weiten Landes von Ö lmotorfahrzeugen durcheilt werden und die glatte Asphaltfläche der großen Städte wie auch die Straßenschiene von mit Sammlerelektrizität getriebenen Wagen belebt sein wird.“

    Die Reichweite der historischen Fahrzeuge ist mit knapp über hundert Kilometern ähnlich hoch wie in der Gegenwart. Um 1900 waren in den USA knapp 34.000 Fahrzeuge elektrisch betrieben. 1912 wurden bis dato die meisten Elektrofahrzeuge verkauft. Danach ging der Marktanteil massiv zurück. Zwischen 1896 1897 fand die Gründungsversammlung des Mitteleuropäischen Motorwagen-Vereins in Berlin statt. Dessen Präsident Oberbaurat a. D. A. Klose, führte am 30. September 1897 aus:

    „Als Motorfahrzeuge, welche ihre Energie zur Fortbewegung mit sich führen, machen sich zur Zeit drei Gattungen bemerkenswert, nämlich: durch Dampf bewegte Fahrzeuge, durch Ölmotoren bewegte Fahrzeuge und durch Elektrizität bewegte Fahrzeuge. Die erste Gattung dürfte voraussichtlich in Zukunft hauptsächlich für Wagen auf Schienen und schwere Straßen-Fahrzeuge in Betracht kommen, während das große Gebiet des weiten Landes von Ö lmotorfahrzeugen durcheilt werden und die glatte Asphaltfläche der großen Städte wie auch die Straßenschiene von mit Sammlerelektrizität getriebenen Wagen belebt sein wird.“

    Die Reichweite der historischen Fahrzeuge ist mit knapp über hundert Kilometern ähnlich hoch wie in der Gegenwart. Um 1900 waren in den USA knapp 34.000 Fahrzeuge elektrisch betrieben. 1912 wurden bis dato die meisten Elektrofahrzeuge verkauft. Danach ging der Marktanteil massiv zurück. Zwischen 1896 und 1939 registrierte man weltweit 565 Marken von Elektroautos.

  • 1911

    Wie startete man damals einen Automotor? Ganz einfach. Man nimmt eine große, schwere Kurbel und steckt sie vorne durch die Kühlerhaube direkt in den Motor. Dann kurbelt man los, bis der Funke der Zündanlage den Motor startet und er sich von selbst weiterdreht. Die Methode ist simpel und erfordert nicht nur Körperkraft, sondern auch Mut und Vorsicht. Es kann nämlich passieren, dass das Auto, sobald der Motor anspringt, einen Satz nach vorne macht. Und wenn man die Kurbel aus dem anspringenden Motor nicht rechtzeitig rauszieht, kann es passieren, dass sie mit Wucht ausschlägt und einem dabei den Arm oder sonst was bricht.

    Hier kam die Frage auf: "Wie lässt sich ein Auto ohne Kurbel starten?" Die Antwort war: Ein zweiter Motor muss her, einzig zu dem Zweck, den Hauptmotor anzulassen. Das Problem: Das Rad, das in Schwung gebracht werden muss, war groß und schwer. Weswegen die meisten damaligen Autoexperten der Meinung waren, der Anlassermotor müsse genau so groß sein wie der Hauptmotor selbst, und damit hätte man nichts gewonnen. Der Erfinder Charles Kettering war da anderer Meinung.

    Charles Kettering war aufgefallen, dass dieser Startermotor nicht die ganze Zeit über laufen muss, um den Start zu initieren. Er muss nur einen kurzen Moment sehr stark sein, so lange, bis der Automotor angesprungen ist. Danach ist er nicht mehr nötig. Und das änderte vieles. So einen Motor war klein und handlich zu konstruieren.

    Ein Knopfdruck und das Auto läuft

    Am 17. Februar 1911 ist es dann so weit. Der neue Anlassermotor ist fertig, handlich und klein, und läuft, der Versuchskaninchen-Cadillac springt problemlos an, wenn man auf einen Knopf neben dem Lenkrad drückt und die Kurbel wurde überflüssig. Bald schon lief kein Auto mehr ohne elektrischen Anlasser vom Band, Charles Kettering wurde reich und berühmt. Und aus seiner Erfinder-Scheune wurde ein Museum.

    "Ich interessiere mich sehr für die Zukunft," hatte Kettering gesagt. "Weil ich nämlich den Rest meines Lebens dort leben werde."

    Eine Erfindung mit Folgen:

    Das Elektroauto hatte das Nachsehen und brachte gleich mehrere Punkte mit sich, die gegen seine Anschaffung sprachen. Die E-Autos waren um einiges teurer als die Verbrenner und hatten schwere Batterien an Bord. Ebenso hatten die E-Autos bei der Reichweite das Nachsehen. Dazu war Erdöl günstig verfügbar, trieb mehr und mehr Maschinen, Industrie und Autos an — was Benzintankstellen aus dem Boden schießen ließ. Ein Imagewandel läutete dann endgültig den vorläufigen Abstieg der Elektrofahrzeuge ein: Die lauten Benziner wurden durch geschickte Werbung erfolgreich als Zeichen von Stärke und Potenz positioniert.

  • 1992

    1992 bis 1996 versuchte VW, mit dem Golf Citystromer ein elektrisch betriebenes Modell zu etablieren. Enttäuschend: Es blieb bei der Produktion in Kleinstserie und der ausschließlichen Verwendung in den Flotten von Energieversorgern. Nach 120 Exemplaren kam das Aus aufgrund zu geringer Nachfrage.

    General Motors versuchte von 1996 bis 1999 ebenfalls, mit dem Vehicle 1 im Elektrosegment Fuß zu fassen. 1.117 Stück des Kompaktklasse-Autos kamen auf den Markt und wurden vor allem ausgewählten Kunden zur Verfügung gestellt. Es handelte sich um Leasingverträge – General Motors blieb Besitzer der Fahrzeuge. Nach drei Jahren wurden die Fahrzeuge zurückgerufen, da GM wegen fehlender Produktion von Ersatzteilen keine längerfristigen Sicherheitsgarantien geben konnte. Sämtliche Fahrzeuge wurden verschrottet.

    Dessen ungeachtet nahmen die Anstrengungen der Autohersteller weltweit zu, um endlich Elektroautos in größeren Stückzahlen auf den Markt zu bringen. Unter den damaligen Modellen befanden sich unter anderem:

    - Toyota Prius (1997) als erstes Großserienmodell mit Hybridantrieb.

    - PSA Peugeot Citroën (1995 bis 2005) baute rund 10.000 Elektroautos der Modelle Saxo, Berlingo, 106 und Partner. Diese wurden ausschließlich in Frankreich, England und den Beneluxstaaten angeboten.

  • 2006

    Mit der Vorstellung des Tesla Roadster war 2006 ein weiterer Meilenstein erreicht. Der Sportwagen, der ab 2008 verkauft wurde, war das erste für Autobahnen und längere Distanzen geeignete Elektroauto. Rund 350 km Reichweite und eine Höchstgeschwindigkeit von abgeriegelten 201 km/h setzten neue Maßstäbe. Die großen Hersteller kündigten neue Pläne und Modelle für Elektroautos an.

  • 2009

    Der Mitsubishi i-MiEV kam 2009 in den Handel und gilt als erstes Elektroauto, das in Großserie produziert wurde. 2010 folgte der Nissan Leaf, das bis 2016 noch das meistverkaufte Elektroauto der Welt war.

    Zu weiteren Modellen, die seit 2010 auf den Markt gekommen sind, gehören:

    Renault Fluence Z.E., Kangoo Z.E. und Twizy (2011/2012)

    Tesla Model S, das erste Oberklassen-Elektroauto (2012)

    Renault ZOE, das erste Klein-Serienfahrzeug mit Lithiumbatterien eines großen europäischen Herstellers (2012)

    VW e-up! (2013)

    BMW i3 (2013)

    Kia Soul EV (2013)

    Ford Focus Electric (2013)

    VW e-Golf (2014)

    Mercedes-Benz B-Klasse Electric Drive (2014)

Und was bringt die Zukunft?

tesla

Induktives, bidirektionales und smartes Laden!

Strom lässt sich auch ohne Kabel, also induktiv beziehungsweise kontaktlos, übertragen. Das hat bereits der Elektropionier Nikola Tesla in New York im Jahre 1891 einem staunenden Publikum demonstriert. Was bei der elektrischen Zahnbürste oder dem Induktionsherd heute alltäglich ist, soll bald auch bei Elektroautos funktionieren. Die Technik des induktiven Ladens ist erprobt. Gearbeitet wird an alltags- und massenmarkttauglichen Lösungen für die Elektromobilität.

Bei Batteriebussen für den öffentlichen Nahverkehr wird momentan berührungsloses, induktives Laden getestet. Auch deutsche Automobilhersteller sind dabei, solche Ladesysteme zu entwickeln, die zunächst als Sonderausstattung angeboten werden sollen. Das induktive Laden funktioniert so: Das E-Auto rollt in der Parkbucht, der Garage oder auch vor einer Ampel über eine Bodenplatte, die ans Stromnetz angeschlossen ist. Im Fahrzeug nimmt eine Induktionsspule den Strom auf, der vom Ladegerät des Autos in Gleichstrom umgewandelt wird und dann den Akku lädt.

Da Elektroautos mit ihren Batterien künftig auch als Zwischenspeicher für überschüssigen Wind- und Sonnenstrom in ein intelligentes Stromnetz integriert werden sollen, arbeiten Ingenieure daran, dass E-Autos den Strom auch wieder kontaktlos abgeben können. Das Prinzip: Bidirektionales Laden. Bereits heute möglich ist die Kombination einer Solaranlage mit der Ladestation.

Doch das ist die kleinere Herausforderung. Nachladen während der Fahrt und ohne Oberleitung die ultimative Entwicklungsstufe des induktiven Ladens. In Frankreich gibt es bereits eine Teststrecke mit aneinander gereihten Ladepads, die den Akku von E-Autos bei Tempo 120 laden. Ziel ist, bestimmte Autobahnabschnitte und Brücken zum induktiven Laden während der Fahrt zu nutzen.

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