Bist du auf der Suche nach einem Auto mit niedrigen Kraftstoffkosten und weniger schädlichen Emissionen? Dann ist ein Elektroauto genau das Richtige für dich. Sie bieten zahlreiche Vorteile, aber warum können sich Elektroautos nicht selbst aufladen? Warum kann sich ein Elektroauto nicht selbst aufladen? Können Elektroautos während der Fahrt aufgeladen werden?

Die kurze Antwort ist, dass es zwar einige Möglichkeiten gibt, wie sich ein Elektroauto teilweise selbst aufladen oder sogar während der Fahrt Energie zurückgewinnen kann, aber die nötige Technologie für ein vollständig selbst aufladendes Elektroauto gibt es noch nicht. Es gibt jedoch einige Möglichkeiten, die du bereits in Betracht ziehen kannst, um dein Elektroauto selbst aufzuladen!

Warum können sich Elektroautos nicht selbst aufladen?

Wenn du ein Elektroauto fährst, nutzt du einfach die Energie, die vorher in den Batterien gespeichert war. Ein Elektroauto verbraucht also Energie, während es fährt, und solange es nicht genügend Sonnenkollektoren auf dem Dach hat (mehr dazu später im Artikel), kann es sich nicht vollständig aufladen.

Es stimmt, dass es möglich ist, einen Teil der verbrauchten Energie beim Fahren von Elektroautos zurückzugewinnen. Allerdings ist die zurückgewonnene Energie viel geringer als die verbrauchte, denn ein Großteil der Bewegungsenergie geht in Form von Wärme verloren.

Beachte, dass die Technologie für selbstaufladende Autos bisher noch nicht entwickelt wurde. Derzeit gibt es keine moderne Infrastruktur, mit der sich Elektroautos selbst aufladen können (zum Beispiel auf Parkplätzen).

Und schließlich gibt es keine Regierungen, die dies unterstützen, was es noch schwieriger macht, in diesem Bereich Fortschritte zu machen. Dennoch machen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einige Fortschritte in diesem Bereich; und auch wenn die Fortschritte minimal sind, gibt es immer noch Hoffnung, dass Elektroautos in Zukunft selbst aufladen können.

Die verfügbaren Technologien, mit denen sich ein Elektroauto selbst aufladen kann

Ich gehe nun auf die vorhandenen Technologien ein, mit denen sich ein Elektroauto selbst aufladen kann. Wie bereits erwähnt, werden die Kosten für die Nutzung dieser Technologien jedoch nur teilweise übernommen.

1. Regeneratives Bremsen

Heutzutage sind Elektroautos so konzipiert, dass sie einen Teil der verbrauchten Energie durch regenerative Bremsen zurückgewinnen. Das regenerative Bremssystem ist ein Hauptmerkmal von Elektroautos. Dieses System wandelt die kinetische Energie des Autos wieder in Strom um, der dann für den Antrieb des Fahrzeugs genutzt werden kann. Das macht Elektroautos sehr effizient und einfach zu fahren.

Das Tesla Model S zum Beispiel hat ein einfaches Getriebe und ein cleveres regeneratives Bremssystem, das den Elektromotor in einen Generator umwandelt, wenn das Auto abbremst. Das heißt, wenn du den Fuß vom Pedal nimmst, wird das Auto nicht nur langsamer, weil du die Stromzufuhr zum Motor unterbrichst. Vielmehr fungiert der Motor dann als Generator und wandelt die Bewegungsenergie wieder in Strom um.

Dadurch wird nicht nur etwas Leistung zurückgewonnen, sondern das Auto lässt sich auch leichter fahren, denn du würdest erwarten, dass das Auto langsamer wird, wenn du den Fuß vom Pedal nimmst. Das würde bei einem Elektroauto nicht passieren, wenn es kein regeneratives Bremssystem gäbe.

Ein ähnliches System, aber mit anderen Mechanismen, kann auch in normalen Autos mit Verbrennungsmotor eingebaut werden. Dabei handelt es sich um das kinetische Energierückgewinnungssystem(KERS), ein einzigartiges Bremssystem, das die kinetische Energie des Autos in Strom zurückverwandelt, während das Auto bremst.

Regenerative Bremssysteme wurden in der Formel 1 ausgiebig erforscht und entwickelt. Dies ist ein schönes Beispiel dafür, wie der Motorsport genutzt werden kann, um die Forschung an Technologien zu fördern, die zur ökologischen Nachhaltigkeit beitragen.

In jedem Fall wird der zurückgewonnene Strom in den Batterien des Elektroautos gespeichert und bei Bedarf genutzt.

Da das regenerative Bremsen die kinetische Energie nutzt, während das Auto bremst oder abbremst, funktioniert es nur, wenn das Auto abbremst oder häufig bremsen muss, wie z.B. in städtischen Gebieten.

Aus diesem Grund ist das regenerative Bremsen eine großartige Ergänzung, um die Reichweite eines Elektroautos in der Stadt zu erhöhen, aber es hat nur einen minimalen oder fast keinen Effekt, wenn du die meiste Zeit auf der Autobahn fährst.

In jedem Fall ist die auf diese Weise zurückgewonnene Energie viel geringer als die verbrauchte, denn die Bremsen werden immer noch heiß und geben dabei Energie ab.

Regeneratives Fahren wird hauptsächlich als eine Form der Selbstaufladung angesehen und wird derzeit von Hybridautos verwendet (lerne die Unterschiede zwischen Hybrid- und Elektroautos). Auch wenn es als eine Form der Selbstaufladung gilt, ist es nicht effektiv genug, um ein Elektroauto vollständig aufzuladen. Denn die einzigartige Form des Bremsens fängt nur eine kleine Energiemenge ein, die nicht ausreicht, um das Elektroauto vollständig aufzuladen.

2. Solarpaneele

Warum können sich Elektroautos nicht selbst aufladen - SOLARPLATTEN

Solarzellen gelten als die umweltfreundlichste Option zum Aufladen von Elektrofahrzeugen. Aber ist es nicht seltsam, dass diese in den meisten Fällen nicht auf dem Dach von Elektroautos installiert werden, damit sie sich selbst aufladen können?

Der Hauptgrund, warum Solarmodule in der Regel nicht auf Elektroautos installiert werden, ist einfach, dass sie nicht genug Strom erzeugen, um das Auto aufzuladen.

Stell dir einmal kurz die Größe deines Elektroautos vor. Sein Dach ist nicht besonders groß, oder? Gleichzeitig muss ein Elektroauto eine Menge Energie speichern, um sich fortzubewegen. Deshalb hat es so viele Batterien.

Das Problem ist, dass die aktuellen PV-Paneele einen maximalen Wirkungsgrad von etwa 25 % haben. Vor diesem Hintergrund ist es leicht zu verstehen, dass einfach nicht genug Sonnenenergie auf der Oberfläche des Autos ankommt, um es vollständig aufzuladen.

Außerdem reicht die Energie, die von den Solarmodulen auf dem Elektroauto geerntet werden könnte, nur aus, um einige kleinere Systeme zu betreiben.

Wie viele Solarmodule bräuchte ein Elektroauto, um sich unterwegs aufzuladen?

Ein nützlicher Vergleich, der dir eine bessere Vorstellung von dem Problem geben könnte, ist ein Blick auf Solarkatamarane. Ja, auch wenn die vorhandene Technik nicht ausreicht, um ein Elektroauto selbst aufzuladen, ist es möglich, vollständig selbstaufladende Solarkatamarane zu bauen, wie die von Silent Yachts!

Diese elektrischen Katamarane konnten sogar den Atlantischen Ozean allein mit Solarenergie überqueren!

Nun, wenn man eine schnelle Berechnung anstellt, hat selbst die kleinste Version dieser elektrischen Katamarane eine Oberfläche (die der Sonne ausgesetzt ist), die etwa 16,8 Mal größer ist als ein Tesla. Auf der anderen Seite hat die kleinste Silent Yacht nur etwa die 2-fache Batteriekapazität eines Tesla zum Aufladen.

Das bedeutet, dass ein Tesla-Elektroauto wahrscheinlich 8-mal so groß sein muss wie sein jetziges, um sich mit der vorhandenen Technik allein mit Solarenergie aufladen zu können.

Tragbare Solarzellen zum Aufladen eines Elektroautos

Es gibt zwar keine ausreichend guten Solarmodule, um ein Elektroauto unterwegs vollständig aufzuladen, aber es gibt Möglichkeiten, dein Auto auf einem Parkplatz aufzuladen.

Ich spreche von tragbaren Solarmodulen, die du vorübergehend auf dein Elektroauto stellen kannst, um es aufzuladen, während es geparkt ist.

Sie können nützlich sein, wenn du keinen Zugang zu einer Ladestation hast und es für dich wichtig ist, auch nur ein bisschen Ladung zu bekommen.

Die Nachteile dieser tragbaren Solarscheiben sind, dass sie nicht ausreichen, um das Elektroauto vollständig aufzuladen, und dass du außerdem riskierst, dass jemand sie vom Auto stiehlt, während du weg bist.

Laufende Forschung und Prototypen

Vielleicht gibt es schon bald Solarpaneele auf dem Dach des neuen Tesla, aber die werden nur ausreichen, um die Reichweite des Autos zu erhöhen.

Außerdem hat eine Gruppe niederländischer Entwickler einen Elektroauto-Prototyp entwickelt, der mit Solarzellen betrieben wird: Das Lightyear 0.

Nach Angaben der Entwickler kann dieses solarbetriebene Auto mit einer voll aufgeladenen Batterie bis zu 388 Meilen weit fahren. Noch besser ist, dass die Solarzellen die Reichweite des Autos unterwegs um bis zu 70 Meilen erhöhen können!

Auch wenn das Lightyear 0 erfolgreich ein sich teilweise selbst aufladendes Elektroauto mit Solarzellen entwickelt hat, gibt es noch einige technische Probleme zu lösen. Zum Beispiel ist das Fahrzeug noch nicht getestet worden, was es fast unmöglich macht, seine langfristige Leistungsfähigkeit zu bestimmen.

Außerdem laden die Solarmodule die Fahrzeuge nicht sehr schnell auf, so dass sie nur ideal sind, um die Reichweite des Autos zu verlängern, während man das Haus mit bereits voll aufgeladener Batterie verlässt!

Und was den Preis der Autos angeht, so sind sie ziemlich teuer: Ein Lightyear 0 Auto wird für mehr als 200.000 Dollar verkauft.

Bis wir also viel effizientere Solarmodule haben werden, ist es noch ein weiter Weg, wenn es darum geht, PV-Solarmodule zum Aufladen von Elektrofahrzeugen zu nutzen.

Wie würde ein selbstaufladendes Elektroauto funktionieren?

Forscher/innen haben mehrere Theorien entwickelt, wie ein Elektroauto sich selbst aufladen könnte.

1. Autonome Laderoboter von Volkswagen

Diese Forschung wurde 2019 vom Volkswagen-Konzern (VW) vorgeschlagen. Das Konzept sieht mobile Laderoboter vor, die mit den Elektrofahrzeugen kommunizieren können. Diese Roboter würden von den Fahrern über eine App gesteuert werden. Sie sollen auch in Parkhäusern aufgestellt werden, damit die Fahrerinnen und Fahrer sie bei Bedarf zum Aufladen ihrer Autos nutzen können.

Auch wenn die Idee der autonomen Laderoboter von Volkswagen noch in den Kinderschuhen steckt, bemüht sich der VW-Konzern sehr, diese Idee voranzutreiben.

Die Idee ist jedoch mit erheblichen infrastrukturellen und technischen Problemen verbunden, so dass sie wahrscheinlich nicht so bald verfügbar sein wird.

2. Kabelloses Aufladen

Kabelloses Laden nutzt elektromagnetische Induktion. Normalerweise wird ein elektrischer Strom zuerst eingefangen und dann in einer Batterie gespeichert. Dann wird er über ein Spulenpaar weitergeleitet, wobei eine Spule am Elektrofahrzeug sitzt und als Empfänger fungiert, während die andere Spule in der Ladestation sitzt und als Sender fungiert.

Um Elektroautos effektiv aufzuladen, wird ein kabelloses Ladegerät entweder auf der Fahrbahn oder in der Garage installiert.

Da es sich jedoch um eine High-End-Technologie handelt, wird es wahrscheinlich lange dauern, bis sie realisiert wird. Es besteht jedoch Hoffnung, dass dies möglich sein wird, da es bereits einige Produkte gibt, die ein Elektroauto mit diesem Mechanismus aufladen können.

Dabei handelt es sich übrigens nur um eine Möglichkeit, das Elektroauto aufzuladen, ohne den Stromstecker manuell einstecken zu müssen.

3. an die Räder angeschlossene Lichtmaschinen

Bei dieser Methode des Selbstaufladens wird an jedem Rad des Elektroautos eine Lichtmaschine angebracht.

Diese Technologie könnte zwar eine Alternative zum KERS sein, aber sie wird nicht genug Strom liefern, um das Auto vollständig aufzuladen.

Das liegt wiederum daran, dass ein Teil der Energie durch die Reibung zwischen den beweglichen Teilen in Wärme umgewandelt wird.

Im Grunde genommen kann jeder Mechanismus, der versucht, Energie aus der Bewegung des Autos zu gewinnen, nur einen Teil der Energie zurückgewinnen. Das liegt an den grundlegenden Gesetzen der Physik, und es gibt keinen Weg daran vorbei.

Fazit

Elektroautos sind eine sehr interessante Innovation und haben viele Vorteile: Sie sind günstig im Unterhalt, bieten eine bessere Leistung und verbessern die Nachhaltigkeit.

Doch obwohl Elektroautos fast alles bieten, was du dir von einem Auto wünschst, haben sie einen kleinen Haken: Elektroautos können sich nicht selbst aufladen.

Wie funktionieren also Elektroautos und vor allem, warum können sich Elektroautos nicht während der Fahrt selbst aufladen?

Ganz einfach, weil die Technologie noch nicht ausgereift ist! Das Beste, was wir bisher tun können, ist, beim Bremsen etwas Energie zurückzugewinnen und die Reichweite des Elektroautos durch Solarpaneele auf dem Dach zu erhöhen.

Elektroautos haben einen so positiven Einfluss auf die moderne Welt. Sie sind einfach die beste Option, um Benzingeld zu sparen und trotzdem die beste Leistung zu erleben.

Noch besser: Da sie keine CO2-Emissionen in die Umwelt abgeben, fördern sie eine nachhaltige Entwicklung. Und da die Forschung an selbstaufladenden Autos im Gange ist, können wir hoffentlich weitere Fortschritte auf diesem Gebiet erwarten.

Die Zukunft der Elektroautos ist in der Tat rosig, denn sie haben auch in Bezug auf ihre Umweltauswirkungen interessante Vorteile!