E-Autos laden & fahren bei Frost - Wissenswertes

E-Autos laden & fahren bei Frost - Wissenswertes

Im Winter benötigen Elektroautos deutlich mehr Energie als im Sommer. Doch wieso eigentlich? Und wie kann man den Energieverbrauch optimieren? ErklÀrungen, Messwerte, praktische Tipps.

  • Im Schnitt 20 bis 30 Prozent mehr Verbrauch
  • Heizung fĂŒr Batterie und Innenraum zehren am Akku
  • Im Kurzstreckenbetrieb sogar 50 Prozent weniger Reichweite
  • Keine Gefahr, im Stau zu erfrieren 

Wer mit dem Elektroauto das erste Mal im Winter unterwegs ist, der wird – im doppelten Wortsinn – kalt erwischt. Denn kaum fallen die Temperaturen unter den Nullpunkt, schnellen die VerbrĂ€uche in die Höhe. Warum? Die erste Antwort leuchtet sofort ein: Der Innenraum, die Scheiben, eventuell auch die Sitze und das Lenkrad mĂŒssen mit elektrischer Energie aus der Antriebsbatterie beheizt werden. Denn: Wer will schon frieren im Automobil?

Doch es gibt noch einen weiteren Grund fĂŒr die Reichweitenverluste. Dem Akku, der im Fahrzeugboden verbaut ist, wird es nĂ€mlich ebenfalls kalt: Seine WohlfĂŒhltemperatur liegt zwischen 20 und 40 Grad Celsius. In diesem Bereich funktioniert die Elektrochemie am besten und der Akku kann seine volle Energie-KapazitĂ€t entfalten. Also muss es das Auto irgendwie hinbekommen, den Akku bei Laune, sprich: in diesem Temperaturfenster zu halten. Im Winter ist das eine Herausforderung fĂŒr die Technik. 

  • Problemstellung: Akku-Heizung
  • KĂ€lte-Messungen im Vergleich
  • Reichweiten auf Kurz- und Pendlerstrecken
  • Vorteil E-Auto: Vorheizung des Innenraums
  • Akku-Vortemperierung zum Schnellladen
  • Heizen im Stau sehr lange möglich
  • Tipps zum E-Auto fahren im Winter

Wichtig: Akku-GrĂ¶ĂŸe und Heizstrategie 

Um einen vollstĂ€ndig ausgekĂŒhlten Akku von mehreren hundert Kilogramm Masse wieder aufzuwĂ€rmen, wird eine große Menge Energie benötigt. Je grĂ¶ĂŸer der Akku und je kĂ€lter die Außentemperatur, desto mehr Energie ist nötig. Üblicherweise bewegen sich die MehrverbrĂ€uche in der kalten Jahreszeit zwischen 10 bis 30 Prozent, Bei Minustemperaturen auf der Kurzstrecke kann der Verbrauch eines Elektroautos aber auch um bis zu 50 Prozent ansteigen – entsprechend sinkt die Reichweite auf der Bordcomputer-Anzeige. 

Ganz entscheidend sind die verbaute Heiztechnik und die Heizstrategie fĂŒr den Akku. Die Strategie bestimmt jeder Autohersteller so, wie er es fĂŒr richtig hĂ€lt. DafĂŒr programmiert er eine Software. Das Ziel: So wenig Energie wie möglich, aber so viel Energie wie nötig aufzuwenden, um den Akku ideal zu wĂ€rmen. 

Manche Hersteller haben fĂŒr ihr E-Auto eine vergleichsweise gute Strategie gefunden, andere meinen es mit dem Heizen der Antriebsbatterie aber auch zu gut. Zum Beispiel VW beim ID.3, der nach einem Kaltstart besonders viel Energie verbraucht. Diese WinterschwĂ€che des ID.3 ist inzwischen bekannt – und ein Software-Update zur Verbesserung der Heizstrategie wird von den ID-Nutzern sehnlichst erwartet.

Um dem Problem allgemein Herr zu werden, setzen die Autohersteller auf WĂ€rmepumpen. Doch eine teure WĂ€rmepumpe allein ist noch kein Garant fĂŒr Effizienz, wie aktuelle Tests zeigen. Vielmehr muss das Heizungs-Gesamtpaket gut aufeinander abgestimmt sein. 

Energieverlust bei KÀlte: Messungen im Vergleich 

Um die Energieverluste bei unterschiedlichen Außentemperaturen einzuschĂ€tzen und mit Zahlen zu belegen, hat der ADAC verschiedene Messprotokolle analysiert und mit mehreren Elektrofahrzeugen auch selbst Messungen durchgefĂŒhrt. Die Ergebnisse basieren auf drei unterschiedlichen Versuchsreihen und Szenarien:

  • Green NCAP Messungen auf dem PrĂŒfstand 
  • Realversuche auf dem ADAC TestgelĂ€nde
  • Verbrauchsprotokolle aus ADAC Dauertests

Bei den PrĂŒfstandsmessungen im Rahmen von Green NCAP werden die Messergebnisse bei Außentemperaturen von minus 7 und plus 14 Grad Celsius miteinander verglichen. Zugrunde liegt der WLTP-Messzyklus mit einer LĂ€nge von 23 Kilometer und einer Dauer von 30 Minuten. Vor den Fahrten bei -7 °C und +14 °C stehen die Elektroautos mehrere Stunden im temperierten PrĂŒfstand. Das Vortemperieren entspricht der Situation, wenn das Auto morgens gestartet wird, nachdem es ĂŒber Nacht im Freien gestanden hatte.

Die Verbrauchsfahrten des ADAC auf dem TestgelĂ€nde in Penzing wurden bei plus 20 und 0 Grad Celsius durchgefĂŒhrt. Das Tempo war fĂŒr jeden Streckenabschnitt klar definiert und wechselte – zĂŒgig beschleunigt – zwischen 30 km/h, 50 km/h, 80 km/h und 120 km/h ab. Der Testparcours endete fĂŒr jedes E-Fahrzeug nach 90 Minuten, bis die Gesamtstrecke von 100 Kilometern absolviert war. Die Testfahrzeuge waren ebenfalls entsprechend vortemperiert. 

Die dritte SĂ€ule fĂŒr die Auswertung bilden die Testprotokolle von Elektro-Dauertestfahrzeugen, die beim ADAC im Dienstalltag das ganze Jahr ĂŒber gefahren werden. Hier sind Verbrauchsmittelwerte pro 100 Kilometer aus dem Sommer- und dem Winterbetrieb gebildet worden, auf Grundlage der Bordcomputer-Anzeigen. Äußere Bedingungen, Fahrer und Fahrstile sowie Streckenprofile variierten stĂ€ndig. 

Messungen PrĂŒfstand: -7 und +14 °Celsius

Die Messungen zeigen: Auf der Kurz- oder Pendlerstrecke, welche durch den Fahrzyklus bei Green NCAP dargestellt werden, steigt der Verbrauch eines Elektroautos massiv an, wenn die Außentemperatur deutlich unter dem Gefrierpunkt liegt – im Extremfall bis auf das Doppelte. Der Fiat 500e mit dem kleinen 37-kWh-Akku schneidet im Vergleich am besten ab: Der Mehrverbrauch des kleinen Italieners liegt bei nur rund 35 Prozent. AuffĂ€llig viel Strom zog der VW ID.3: Hier wurde ein Anstieg des Verbrauchs um fast 100 Prozent ermittelt.

Dabei ist der VW ID.3 im Gegensatz zum Fiat 500e mit einer WĂ€rmepumpe ausgestattet. Doch die WĂ€rmepumpe hat dem Volkswagen nicht wirklich geholfen. Außer dem VW ID.3 hatten auch der Nissan Leaf und der Renault Zoe eine WĂ€rmepumpe an Bord. 

GrundsÀtzlich haben WÀrmepumpen zwar ein beachtliches Energiesparpotential, doch gut gedacht, ist nicht automatisch gut gemacht: Die Messergebnisse zeigen, dass eine WÀrmepumpe nicht zwangslÀufig niedrige VerbrÀuche zur Folge hat. 

Die Verbrauchszunahme von Elektroautos auf der Kurzstrecke hat eine entsprechend reduzierte Gesamtreichweite bei sehr kalten Temperaturen zur Folge, sofern der Akku zwischen den Fahrten immer wieder auskĂŒhlt. 

Reichweiten auf Kurz- und Pendlerstrecken 

Messungen TestgelÀnde: 0 und +20 °Celsius

Bei den Verbrauchsfahrten auf dem TestgelĂ€nde in Penzing herrschten fĂŒr die Fahrzeuge einheitliche Bedingungen: Individuelle EinflĂŒsse durch Verkehr oder Fahrer wurden hier ausgeschlossen. Bei  Außentemperaturen um den Gefrierpunkt verbrauchten die Testfahrzeuge spĂŒrbar mehr Strom als bei Temperaturen um 20 Grad. Bei KĂ€lte am meisten verbrauchte erneut der VW ID.3, der sich gut 30 Prozent mehr Energie genehmigte. Dahinter folgen – jeweils mit 21 Prozent Mehrverbrauch– der Renault Zoe und der Peugeot e-208. 

Die Unterschiede zu den Messergebnissen von Green NCAP erklĂ€ren sich zum einen durch die geringere KĂ€lte, bei denen die Tests stattfanden. Zum anderen dadurch, dass es sich hier um Fahrten von 100 Kilometer LĂ€nge handelte. Auf der Green NCAP-Kurzstrecke (nur 23 Kilometer) wirkt sich die anfĂ€ngliche Heizenergie fĂŒr Innenraum und Akku deutlich stĂ€rker auf den Durchschnittsverbrauch aus als bei lĂ€ngeren Fahrten. Wenn der Innenraum einmal komplett aufgeheizt ist, braucht es auch nur noch wenig Energie, um die Temperatur zu halten. 

Dauertest Protokolle: Sommer und Winter 

Nochmal deutlich werden die Unterschiede zwischen kalten und warmen Jahreszeiten im ADAC E-Dauerlauf. Ein Opel Ampera-e, ein Renault Zoe so wie ein VW e-Up sind ganzjĂ€hrig im Dauereinsatz auf öffentlichen Straßen unterwegs. Dabei dokumentieren die ADAC Tester die Bordcomputerwerte des Verbrauchs. Sehr unterschiedliche Fahrstrecken, Fahrstile und VerkehrseinflĂŒsse fĂŒhren zwar zu stark variierenden Werten pro Fahrt. Doch im Mittel ergeben sich – je nach Testfahrzeug – winterbedingte MehrverbrĂ€uche von 25 bis 31 Prozent. 

Fazit: Hohe Verluste im Winter

Die Energie-VerbrĂ€uche von Elektroautos – und damit auch die Stromkosten – sind im Winter signifikant höher. Ganz besonders spĂŒrbar wird dies fĂŒr Berufspendler bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt. Reichweitenverluste auf der Kurzstrecke sind meistens jedoch eher unproblematisch. Denn in der Regel hat man ja genug Gelegenheiten, das Auto immer wieder nachzuladen: Ganz bequem an der Wallbox zu Hause, an der Ladestation vor dem Supermarkt oder beim Arbeitgeber. Außerdem darf man nicht vergessen, dass auch ein Diesel oder Benziner im Winter mehr Kraftstoff konsumiert. Benziner im Mittel um plus 15 Prozent, Diesel plus 24 Prozent (Werte: Green NCAP). 

Vorteil E-Auto: Es wird sofort warm

Trotz dieser Nachteile hat ein Elektroauto jedoch auch Vorteile im Winter. Denn jedes E-Auto hat serienmĂ€ĂŸig eine Standheizung und kann vorgeheizt werden – gesteuert ĂŒber eine App zum Beispiel. Weshalb auch das Eiskratzen oft erspart bleibt. Ist das Fahrzeug zum Laden angeschlossen, wird der Strom fĂŒrs Vorheizenzudem aus dem Stromnetz anstelle der Batterie entnommen und kostet so keine Reichweite. Und selbst wenn nicht vorgeheizt wird, kommt beim Elektroauto in kĂŒrzester Zeit warme Luft aus dem GeblĂ€se, 

Wichtig: Vortemperierung zum Schnellladen 

Ein kalter Akku wirkt sich auch negativ beim Schnellladen aus. Liegt die Akkutemperatur nicht im WohlfĂŒhlbereich, reduziert das Batteriemanagement zur Schonung der Batterie die Ladeleistung – das Schnellladen dauert spĂŒrbar lĂ€nger. 

Einige Hersteller koppeln die Akkuheizung mit dem Navigationssystem, um die Batterie entsprechend am Zwischenziel 'Schnelladestation' vorzutemperieren. Da es der Nutzer aber am besten weiß, wann er schnellladen möchte, sollte er den Akku auch manuell fĂŒr die Schnellladung konditionieren können. Eine Temperaturanzeige der BatteriewĂ€re in jedem Fall hilfreich – so wie beim Verbrenner die Anzeige fĂŒr die KĂŒhlmitteltemperatur. 

KĂ€ltetest: Keine Angst vor dem Stau

Testszenario: Die Autos nÀchtigen bei Frost unter Strom© ADAC/Test und Technik

In diesem Zusammenhang gilt es, mit einem GerĂŒcht aufzurĂ€umen. Denn hartnĂ€ckig hĂ€lt sich das Vorurteil, bei einem Elektroauto wĂ€re im Stau die Batterie so schnell leer, dass man fĂŒrchten mĂŒsse, zu (er)frieren. Doch ein ADAC Versuch hat bewiesen: Ein E-Auto verbraucht im Stand selbst im Winter relativ wenig Energie. Mit einem Elektroauto im Stau darf die Heizung auch bei eisiger KĂ€lte problemlos mehrere Stunden auf WohlfĂŒhltemperaturen laufen.

Der Test: Ein Renault Zoe Z.E. 50 und ein VW e-up wurden mit einer angenehmen Innenraumtemperatur von 22 Grad und angeschalteter Sitzheizung im aktiven Betriebsmodus abgestellt. Die Fahrzeugbeleuchtung war auf Standlicht geschaltet, damit das Fahrzeug auch im Stau stets sichtbar wĂ€re. Die anschließende Nacht brachte strengen Frost von -9 bis -14 °C. 

Das Ergebnis: Nach 12 Stunden waren beim Renault Zoe nur etwa 70 Prozent und beim VW e-up etwa 80 Prozent des Akkus verbraucht. Der Leistungsbedarf fĂŒr den elektrischen Verbrauch lag also beim e-up im Schnitt bei rund 2 Kilowatt, beim Renault Zoe bei 3 Kilowatt.

Das bedeutet: Auch bei solch extremen winterlichen Bedingungen könnte man mit der 52 Kilowattstunden großen Batterie des Zoe bis zu 17 Stunden und mit den 32,3 Kilowattstunden des kleinen e-up 15 Stunden ausharren.

ADAC Tipps: So kommen Sie gut durch den Winter

  • Heizen Sie das Auto vor, wenn es am Stromnetz hĂ€ngt. Dann kommt die Heizenergie nicht aus der Antriebsbatterie. Das Vorheizen kann hĂ€ufig in den Fahrzeugeinstellungen oder – noch einfacher – per App programmiert bzw. gestartet werden. Zum Vorheizen sind je nach Fahrzeug zirka 15 Minuten ausreichend. 
  • Parken Sie möglichst in einer Garage, um ein extremes AuskĂŒhlen des Akkus zu vermeiden.
  • Halten Sie TĂŒren und Fenster nicht lĂ€nger offen als notwendig.
  • Schalten Sie die Heizung auf Umluft: Im Umluftbetrieb wird der Innenraum schneller erwĂ€rmt .
  • Stellen Sie die Innenraumheizung gegebenenfalls etwas niedriger ein. Nutzen Sie Sitzheizung, Lenkradheizung und HeizdrĂ€hte in der Windschutzscheibe, die effizienter arbeiten als die Luftheizung .
  • Schalten Sie den Fahrmodus auf "Eco". Das reduziert oder verhindert auch ein Durchdrehen der RĂ€der und spart Energie.
  • Vermeiden Sie kurze Fahrten mit langen Standzeiten dazwischen, da der Innenraum und die Batterie abkĂŒhlen und immer wieder neu aufgeheizt werden mĂŒssen.
  • Rechnen Sie bei KĂ€lte mit einem etwas anderen Bremsverhalten: Die Rekuperation kann dann auch spĂŒrbar schwĂ€cher sein.
  • Zum Schnellladen muss die Batterie auf Betriebstemperatur sein: Eine ausgekĂŒhlte Batterie begrenzt die Ladeleistungen merklich. Es ist also effektiver, eine Ladung mit hoher Leistung abends nach der Fahrt als morgens vor der Fahrt vorzunehmen.
  • Kalkulieren Sie ein, dass sich bei kalter Batterie die Ladedauer erhöht.
  • Manche Elektroautos bieten eine Sparfunktion in der Heizung, bei der vorwiegend der Fahrerplatz beheizt wird. Nutzen Sie diese Funktion, wenn Sie allein im Auto sitzen.
  • Viele Hersteller bieten ihre E-Autos mit einer WĂ€rmepumpe als Extra an. Ist die Reichweite im Winter ein relevantes Kriterium, kann diese Investition sinnvoll sein.

Sicherheit geht vor

  • Energie zu sparen darf niemals auf Kosten der Sicherheit gehen! So mĂŒssen alle Scheiben stets eis- und beschlagfrei sein. Und auch am Licht (z.B. in der DĂ€mmerung) darf keinesfalls gespart werden.
  • Planen Sie im Winter auch fĂŒr Ihre gewohnten Stammstrecken eine ausreichende Reichweitenreserve ein.
  • Fahren Sie bei sehr glatter und rutschiger Fahrbahn extrem vorsichtig und vermeiden Sie allzu starke Rekuperation (BremsenergierĂŒckgewinnung), indem Sie eine schwache Rekuperationsstufe wĂ€hlen und den Fuß vorsichtig vom Fahrpedal anheben.

Stromverbrauch Elektroautos: Die Unterschiede sind groß

Bei Elektroautos gibt es große Unterschiede bei Verbrauch und Reichweite, das zeigt der realitĂ€tsnahe ADAC Ecotest. Aktuelle E-Autos im Vergleich – vom gĂŒnstigen Seat Mii bis zum teuren Tesla Model X.

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