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Elektroauto bei Kälte: der Einfluss auf die Reichweite

Die Kälte hat einen Einfluss auf die Reichweite und das Laden von E-Autos. Im Winter gibt es aber nicht nur negative Aspekte, sondern auch einige Vorteile.

E-Autos im Winter: alles was Sie wissen sollten

Elektroautos haben es im Winter schwerer. Im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren haben die Stromer aber auch Vorteile. Vor allem die Fahrer von Dieselautos kennen das Gefühl: Jetzt, da die Temperaturen kaum über Null klettern, bekundet der Motor ganz deutlich, dass es ihm eigentlich zu kalt ist. Er rüttelt und lärmt, bis er warm gelaufen ist, je nach Jahrgang und Geräuschdämpfung mehr oder weniger. Ein ganz anderes Wintererlebnis erwartet die E-Auto-Fahrerinnen. Ihr Wagen säuselt los, wie gewohnt. Die Kälte ist ihm egal.

Das heisst nun aber nicht, dass der Winter für Elektroautos eine gänzlich sorgenfreie Zeit bedeutet. Denn es kommen bei tiefen Temperaturen zwei Faktoren zusammen, die sich ungünstig kombinieren. Und beide haben nicht mit dem Antrieb, sondern dem Energiespeicher, dem Akku also, zu tun. Einerseits steigt bei Kälte der Energiebedarf, anderseits kann der Akku gerade davon im Winter weniger liefern. Die Zellchemie in den Stromtanks ist ganz einfach weniger munter als bei Wohlfühltemperatur.

Unter dem Strich resultiert eine geringere Reichweite. Ein Effekt, der mit einigen Kniffs abgefedert werden kann, davon gleich mehr. Aber wie hoch liegt der Kälteverlust beim E-Auto? In einem breit angelegten Fahrversuch mit zwanzig Fahrzeugen ermittelte der norwegische Autofahrerverband im Schnitt eine um 18,5 % geringere Reichweite, verglichen mit den offiziellen WLTP-Messwerten. Die Bandbreite lag zwischen 9 und 30 %.

Der Einfluss der Kälte auf die Reichweite & die Massnahmen, um die Reichweite zu erhöhen

Der Einfluss der Kälte auf die Reichweite:

Die Zeiten der berechtigten Reichweitenangst gehören bei neueren E-Autos dennoch weitgehend der Vergangenheit an. Denn in den meisten Elektroautos werden heute grössere Akku verbaut, deren Energiegehalt von fortschrittlicher Leistungselektronik erst noch besser genutzt wird. Konkret: ob ein Tesla S LR nun 610 km (nach WLTP) oder 470 km weit kommt, ist rechnerisch zwar ein massiver Unterschied, dürfte im wirklichen Leben aber selten die entscheidende Rolle spielen, vom höheren Kilometerpreis einmal abgesehen. Und kaum auffallen dürfte in der Praxis, wenn ein Hyundai Kona im Winter 44 km von seinen 449 km WLTP-Reichweite verliert (gefahren wurde der Test in Norwegen bei Temperaturen zwischen -6 und + 3° C). 

Bei Plug-in-Hybriden, dies als Nebenbemerkung, könnte ein Minus von 20 % hingegen durchaus darüber entscheiden, ob die tägliche Pendelstrecke elektrisch noch zu schaffen ist oder eben nicht.

Warum ist die Reichweite bei Kälte schlechter ?

  • Die Batteriezellenkapazität bei Kälte ist niedriger, ca. -50% bei -20°C (Quelle). Sie wird meistens durch eine Batterieheizung kompensiert, was aber wieder etwas Energie kostet und hängt von der Zellenchemie ab.
  • Die Luftheizung benötigt 2-5 kW Leistung, was den Energieverbrauch des Fahrzeugs ca. 10-20% erhöht, diese kann stark reduziert werden, wenn man Sitzheizung, Lenkradheizung und Frontscheibenheizung statt Klimaanlage verwendet. Die Sitzheizung und die Lenkradheizung benötigen zusammen lediglich ca. 150W (Quelle).

So schonen Sie die Energiereserven bei Kälte im Winter:

  • Sein Fahrzeug nach Möglichkeit vor dem Abfahren an der Ladesäule aufheizen. Denn das Aufheizen eines ausgekühlten Wagens auf Wohlfühltemperatur benötigt mehr Strom als danach das Halten der Temperatur.
  • Eher auf Sitz- und Lenkradheizung setzen. Die Luftheizung benötigt das Zehn- bis Dreissigfache an Strom als das Temperieren von Sitz und Lenkrad.
  • Auto wenn möglich in der Sonne parkieren.
  • Es gelten die üblichen Empfehlungen ökonomischen Fahrens und intelligenten Rekuperierens. Auf Autobahnetappen bringt beispielsweise ein bisschen Tempoverzicht sehr viel: 110 statt 120 km/h verringert den Luftwiderstand um 15 %.
 
 
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Die Vorteile von Elektroautos in der Kälte

  • Keine Startprobleme.
  • Die Standheizung gehört bei fast allen Modellen zum Standard, meistens mit App-Zugriff.
  • Die Antriebsschlupfregelung bei Elektromotoren ist sehr reaktiv.

Der Einfluss der Kälte auf das Fahrverhalten

Die reduzierte Leistung der Batterie bei Kälte heisst weniger Fahrleistung, die Leistungsreduktion ist von der Temperatur und dem Modell abhängig. Bei Minustemperaturen limitiert das Fahrzeug die Leistung bis die Batterieheizung den Akku auf Betriebstemperatur gebracht hat. Dann ist aber wieder die volle oder nahezu volle Leistung verfügbar.

Das E-Auto ist oft sehr gut bei rutschiger Strasse, weil der Elektromotor für ASR den Drehmoment viel schneller und viel genauer dosieren kann als Verbrenner. Dank den Akkus haben E-Autos oft einen sehr tiefen Schwerpunkt und gleichmässige Gewichtsverteilung.

Der Einfluss der Kälte auf das Laden

Kälte reduziert die Leistungsfähigkeit der Batterie übrigens nicht nur beim Abgeben von Energie, sondern auch beim Laden. Laut einer Studie aus Finnland liegt die Ladegeschwindigkeit bei -10° C um 15 % niedriger als bei idealen 20° C. Allerdings sind Ladekurve und Temperaturmanagement je nach Modell sehr unterschiedlich, allgemeine Aussagen gelten nur als Fingerzeig.


Der Einfluss eines kalten Klimas auf die Batterielebensdauer

In Sachen Langlebigkeit des Akku hat Kälte sogar Vorteile; die Zellchemie wird weniger beansprucht als bei hohen Temperaturen. Überhaupt scheint die Alterung des Energiespeichers eine kleine Sorge zu sein. Die Batterie eines sechs Jahre alten Tesla S mit 140'000 km Laufleistung wies im TCS-Occasionstest noch über 90 % der Nennkapazität auf.

Die Batterien altern grundsätzlich schneller in warmen Gebieten (Quelle). Das Schweizer Klima ist in Bezug zur Batterielebensdauer vorteilhaft. Die kalte Temperaturen verlangsamen chemische Prozesse in der Batterie, aber beschädigen die Zelle nicht überdurchschnittlich. 

 
 
© TCS Mobilitätsberatung
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Online: Januar 2021

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