So funktionieren Verbrennungs- und Elektromotor

Querschnitt eines Elektromotors
Wer noch Zweifel hat, ob die Zeit reif ist für einen Neustart, muss nur einen Blick auf die Motoren werfen. Nirgendwo wird deutlicher, weshalb den Elektroautos die Zukunft gehört.

Was ist effektiver: Sprit oder Strom?

Immerhin sprechen aktuell noch einige Faktoren für den guten, alten Verbrennungsmotor. Zum einen ist Benzin und Diesel überall zu finden, während Ladestationen für Elektroautos noch nicht flächendeckend vorhanden sind. Auch bietet ein gefüllter Benzintank rund 50 Mal mehr Energie als ein gleich großer Akku bei voller Ladung. Und dass ein klassisches Auto weit schneller aufgetankt werden kann als ein Elektroauto aufgeladen, spricht auch nicht gerade für letzteres. 

Doch so einfach lässt sich das Elektroauto nicht abspeisen. Immerhin bietet ein Elektromotor Vorteile, bei denen ein Verbrennungsmotor wortwörtlich alt aussieht. Doch was genau ist der Unterschied zwischen beiden Varianten?

Querschnitt eines klassischen Getriebes

So funktionieren die jeweiligen Motoren

Der Name sagt es schon: In einem Verbrennungsmotor geht es heiß her. Ein Gemisch aus Luft und einem Brennstoff (wie Benzin, Diesel oder Autogas) wird in den Motor gespritzt. Der rotierende Kolben des Motors drückt das Gemisch zusammen. Je nach Motortyp und Brennstoff wird das Gemisch dann gezielt gezündet oder aber es explodiert durch den starken Druck von sich aus. Durch die Wärmeausdehnung wird der Kolben wieder weggedrückt, was den Motor zum Laufen bringt. 

Ein Elektromotor funktioniert hingegen mit weniger Knall und Rauch. Vergleichen lässt sich dieser mit einem Fahrraddynamo, nur dass die Funktionsweise hier genau andersherum ist: der Strom bringt das Rad zum Drehen. Ermöglicht wird das durch wechselnde Magnetfelder, die entstehen, wenn Strom durch Spulen fließt. Durch diese sogenannte Induktion bewegt sich dann der Rotor im Inneren des Motors. 

Das sind die Vorteile des Elektromotors

Der erste Unterschied ist schon klar zu sehen: Ein Elektromotor ist weit leiser als ein Verbrennungsmotor. Zudem ist erster simpler aufgebaut. Ein Verbrennungsmotor benötigt aufgrund der komplexeren Funktionsweise bis zu 20 Mal mehr Bauteile als die elektrische Schwester. 

Es ist auch verständlich, dass ein Motor, in dem es mehrmals pro Sekunde zu einer kleinen Explosion kommt, schneller verschleißt. Hinzu kommen auch Wartungsarbeiten an Partikelfiltern, Katalysator, Zündkerzen, Ölkreislauf und anderen Bauteilen, die es bei einem Elektromotor nicht gibt. 

Beispielsweise das Schaltgetriebe, das bei einem Auto mit Verbrennungsmotor gerne kaputt geht, findet man bei einem Elektroauto nicht. Warum eigentlich? 

Warum ein Elektromotor kein Schaltgetriebe benötigt

Für die Fahrer eines Benziners oder Dieselfahrzeugs nicht unbekannt: Erhöht man die Geschwindigkeit, erreicht man irgendwann einen Punkt, wo der Motor wild rotiert, aber man nicht wirklich schneller wird. Das liegt am sogenannten Drehmoment. Damit bezeichnet man die Kraft, die auf einen drehenden Körper wirkt. Ist im Auto das Maximum des Drehmoments erreicht, geht er wieder zurück, wenn man mehr Gas gibt. Das bedeutet für den klassischen Autofahrer: Einen Gang höher schalten. Das geht solange, bis im letzten Gang das Maximum erreicht ist. 

Dieses finale Maximum ist bei einem Elektroauto schon kurz nach dem Anlaufen des Motors zu erreichen. Es ist also gar nicht nötig, eine Art Schaltung einzubauen. Ein Bauteil weniger, das gerne kaputt geht und für enorme Ersatzkosten sorgt. Weitere Vorteile: Schon bei kleinen Geschwindigkeiten lässt sich das Auto sehr stark beschleunigen. Und wer kein Freund von ständigen Gängeschalten ist, kommt hier ebenfalls auf seine Kosten. 

Fazit: Die Zukunft ist elektrisch

Die Vorteile sprechen für den Elektromotor, auch wenn der Verbrennungsmotor derzeit noch die Nase vorn hat. Aufgrund der geringen Menge an Bauteilen und der einfacheren Produktion ist langfristig auch ein Rückgang im Elektroauto-Preis sicher. Sind dann auch die Akkus effektiver als bisher, steht dem Erfolg nichts mehr im Wege.

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Marius von der Forst
Komplexe Themen verständlich machen – das ist für mich immer schon wichtig gewesen. Aus diesem Grund studierte ich auch Technikjournalismus. Seitdem schreibe ich für eine Vielzahl von Zeitschriften und Unternehmen. Neben Technik, Multimedia und IT kann ich mich besonders stark für Themen wie Food, Marketing und Wohnen begeistern.