E-Autos im Winter: Intelligente Technik kontra Reichweitenangst

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    • E-Autos im Winter: Intelligente Technik kontra Reichweitenangst

      E-Autos haben den Ruf reiner Sommerautos. Denn die niedrigen Temperaturen belasten den Akku. Weil es zudem keine Abwärme durch einen Verbrennermotor gibt, muss eine elektrische Heizung für Wärme sorgen. Doch Stromfahrer haben im Winter auch Vorteile.

      Fahrer von Elektroautos sind einiges gewohnt. Zu den Lieblingswitzen der Verbrenner-Konkurrenz gehört, dass ein E-Autofahrer im Winter immer Mütze und Handschuhe im Auto liegen habe, weil die Heizung zu viel Strom frisst. Volker Blandow vom TÜV Süd hält das für maßlos übertrieben: "Bei den Fahrzeugen der ersten Generation war das teils ein Problem. Die heutigen Batteriegrößen jedoch ermöglichen es problemlos, den Wagen kräftig einzuheizen."
      Zudem sei dies vielfach auch eine Frage der richtigen Voreinstellung. So könnten die meisten E-Autos über Apps bereits vorgewärmt werden. "Hierbei wird dann auch die Fahrzeugbatterie vorgeheizt, um Leistung, Brems- und Ladeverhalten zu optimieren", erklärt Blandow. Auch BMW empfiehlt seinen E-Auto-Kunden diese Form der Vorkonditionierung.

      Reichweite sinkt bei Kälte
      "Ist das Fahrzeug dabei an einer Ladestation angeschlossen oder auch nur an einem 230-Volt-Ladekabel, kommt die dafür benötigte Energie aus dem Netz", sagt Paloma Brunckhorst von BMW. "Die Reichweite wird somit nicht durch das Aufheizen des Innenraums belastet." Mit dieser Form der Standheizung sei ein E-Auto den Diesel- und Benzinermodellen immer einen Schritt voraus.
      Unbestritten aber ist, dass bei E-Autos in der kalten Jahreszeit mit geringeren Reichweiten zu kalkulieren ist. "Dies liegt zum einen an der benötigten Energie für die Heizung, daneben hat die Kälte aber auch Einfluss auf die Leitfähigkeit innerhalb der Batterie", erklärt Blandow. Wenn beispielsweise eine Heizung mit einer Leistung von fünf Kilowatt verbaut sei und der Fahrzeugverbrauch normalerweise bei 15 Kilowattstunden auf 100 Kilometern liege, müsse der Autofahrer mit einem Reichweitenverlust von rund 30 Prozent kalkulieren. Aber es gibt Möglichkeiten, dem entgegenzuwirken.

      Wärmepumpe meist keine Serienausstattung
      So haben BMW, Tesla und andere Hersteller ihre E-Autos mit verschiedenen Fahrmodi ausgestattet, mit denen auch die Einflüsse der niedrigen Temperaturen minimiert werden können. Hierbei wird beispielsweise die Heizungsleistung reduziert und die Kraftverteilung optimiert. Blandow rät zudem dazu, während der Fahrt auch auf die deutlich stromsparendere Sitz- und Lenkradheizung zurückzugreifen. "Nutzt man beides, kann man die Innentemperatur durchaus um drei, vier Grad absenken ohne größeren Komfortverlust."
      Eine weitere Möglichkeit, den Stromverbrauch zu reduzieren, ist eine Wärmepumpe. "Die nutzt die interne Wärme des Hochvoltspeichers und der E-Maschine zur Temperierung des Innenraums. Das Zusammenspiel zwischen elektrischer Heizung und Wärmepumpensystem wird dabei vollautomatisch geregelt", erklärt Brunckhorst. BMW zufolge lässt sich die elektrische Reichweite gegenüber einem Fahrzeug ohne Wärmepumpe im Heizbetrieb so um 30 Prozent steigern. Zur Serienausstattung gehört die Wärmepumpe bei BMW, Renault oder VW allerdings nicht.

      Warme Akkus laden schneller
      Was E-Autofahrer zudem wissen sollten: Der Akku lädt besser und schneller auf, wenn er warm ist. "Wer versucht, ein sehr kaltes E-Auto schnell aufzuladen, wird sich möglicherweise wundern, wie lange das dauern kann", sagt Blandow. Doppelt so lange Ladezeiten seien dann keine Seltenheit. Denn die chemischen Reaktionen innerhalb eines Lithium-Ionen-Akkus brauchen es warm.
      Besonders deutlich zeige sich dieser Effekt, wenn ein fast leeres E-Auto bei sehr niedrigen Temperaturen draußen geparkt werde. Die Spannung der Batterie könne dadurch noch weiter sinken und unter die kritische Grenze rutschen. Der Batterieschutz sorge dann dafür, dass der Ladestrom abgeregelt werde. "Das Auto lässt sich dann auch nur noch im Schildkrötenmodus bewegen", warnt Blandow.
      Empfehlenswert: die Ladezeit mithilfe des Ladetimers voreinstellen. Wer mit dem Auto morgens losfahren will, sollte den Ladevorgang am besten auch in die Morgenstunden legen. "Wenn die Batterie dann quasi nahtlos von "Laden" in "Fahren" übergeht, wird sie nicht komplett auskühlen", sagt Blandow.

      Batterien sind isoliert
      Auswirkungen hat ein kalter Akku auch auf die Rekuperation, also die Energierückgewinnung beim Bremsen. "Bei einem ausgekühlten Auto funktioniert das zunächst noch nicht so effizient wie bei einem vorklimatisierten", erklärt Brunckhorst. Am Fahrverhalten ändere das jedoch nichts. Sobald die Batterie nach wenigen Kilometern auf Betriebstemperatur sei, stehe auch wieder die volle Energierückgewinnung zur Verfügung.
      Angst vor einem Einfrieren der Batteriesysteme braucht indes keiner zu haben. Hierfür sorgen unterschiedliche Isoliersysteme. Laut Tesla sind die Akkus der US-Autos von einer Flüssigkeit umgeben, die sicherstellt, dass es weder zu einer Überhitzung noch Unterkühlung kommen kann. Die Tatsache, dass der kalifornische Hersteller in Norwegen und Dänemark die meisten Autos in Europa verkauft, mag ein weiteres Indiz für die Wintertauglichkeit sein.

      Höhere Verbräuche bei Verbrennern
      Wer mit einem Hybridfahrzeug im Winter unterwegs ist, erlebt die Vor- und Nachteile beider Technologien: Strom und Sprit. "Generell haben Hybridfahrzeuge gegenüber den reinen E-Autos den Vorteil, dass es keine Reichweiteneinschränkung gibt", sagt Thomas Heidbrink von Toyota. Denn etwa für die Heizungsnutzung muss hier nicht auf Energie aus dem Stromspeicher zurückgegriffen werden. "Beim Kaltstart wird ein Hybrid aber immer mit dem Verbrennungsmotor starten", sagt Blandow. Das komme zwar auch der Batterie zugute, gleichzeitig aber fahre ein Hybrid eben auch nicht emissionsfrei.
      Grundsätzlich, so Blandow, seien E-Autos unterm Strich die besseren und vor allem saubersten Winterautos. "Selbst nach einem extrem kalten Winter gibt es hier keinen höheren Verschleiß, auch weil es viel weniger mechanische Komponenten gibt und kaum Schmierstoffe benötigt werden". Ein Diesel hingegen werde im Winter besonders stark belastet, und höhere Spritverbräuche gebe es bei allen Verbrennern. Hinzu komme, dass der Katalysator eines Verbrenners erst nach zehn Kilometern einwandfrei arbeite, entsprechend hoch sei der Schadstoffausstoß bei vielen Kurzstrecken. (dpa/swi)

      Quelle: automobilwoche.de
      Gruß
      Uwe
    • Ehm, mal eine vorsichtige Frage:

      Ich war der Meinung, man hätte sich schon ziemlich ätzend darüber ausgelassen, dass Vorheizen bei BMW i3 am AC nicht geht?

      Fand das damals so was von bescheuert - das ich dachte, wenn so was geschrieben wird und es wäre nicht wahr, hätte BMW aus vollen Rohren dagegen geschossen.
      Viele Grüße Jürgen

      Happy elektrisch seit 19.11.18 :D
      Seit 31.12.2013 Model Y Besitzer.
    • Wollte eigentlich einen eigenen Thread daraus machen:

      (Lese schon mal was in der Betriebsanleitung, möchte das Auto ja kommende Woche fahren)

      In der Betriebsanleitung steht, das Auto würde den Betrieb verweigern, sollte der Fahrakku <-16Grad sein.
      OK - das ist sehr tief im Rahmen der Klimaerwärmung, dazu kommt, dass dieses solide Pack ja auch eine ganze Weile braucht, bis es so kalt ist - aber hat das einer von unseren Mitgliedern schon erlitten?
      Viele Grüße Jürgen

      Happy elektrisch seit 19.11.18 :D
      Seit 31.12.2013 Model Y Besitzer.
    • Das wär dann so, wie früher beim Diesel. Vielleicht muss man dann einfach ein bisschen Benzin in den Akku füllen? :s30:
      Es grüßt Martin vom westlichen Ende des Bodensee.
      ---
      e-Golf seit 01.03.18 und i-MiEV seit Juni 16.
      Erneuerbare-Energien-Fan und Kraftwerksbetreiber (3 PV-Anlagen mit insgesamt 22kWp)

      "Viele kleine Leute an vielen kleinen Orten, die viele kleine Schritte tun, können das Gesicht der Welt verändern." (afrikanisches Sprichwort)
    • wjha schrieb:

      In der Betriebsanleitung steht, das Auto würde den Betrieb verweigern, sollte der Fahrakku <-16Grad sein.
      Hab schon einen Schreck gekriegt...ganz so schlimm ist es nicht... die -16 sind Fahrenheit also -27 Celsius! :klugorange:
      Da steht:
      Bei sehr niedrigen Außentemperaturen (etwa -27 °C (-16 °F) und kälter) kann die Hochvoltbatterie einfrieren und ausfallen. Ein Herstellen der Fahrbereitschaft ist dann nicht möglich.
      Sobald die Temperatur der Hochvoltbatterie ausreichend angestiegen ist, kann die Fahrbereitschaft wiederhergestellt werden.
      Um die Fahrbereitschaft auch bei sehr niedrigen Außentemperaturen sicherzustellen, empfiehlt Volkswagen, das Fahrzeug in einem wettergeschützten Bereich abzustellen.


      vw-bordbuch.de/browse?4&lang=de-DE&doc=5GE012705AE&link=RID
      Gruß, Jürgen (ab 11/17)
      "Die Dauer um von A nach B zu kommen, wird von Strecke und Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt, NICHT von der Höchstgeschwindigkeit."
    • Das ist immerhin mehr (weniger) wie beim Diesel. Meine Diesel haben üblicherweise so bei -23°C schlapp gemacht, bei anderen mit Wasser im Dieselfilter auch schon früher ;)
      Aber eigentlich ist es auch egal. Typischerweise frieren unisolierte Starterbatterien (Pb) schon bei -25°C ein. Je nach Ladezustand sogar schon früher.
      e-Golf MJ15 ab 16.02.15
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    • Das heißt also für die Laternenparker, bei angekündigten Temperaturen unter -30°C vor dem Schlafen gehen ein paar Ampelstarts und CCS Laden. Dann ist genügend Wärme im Akku. :ironie:
      Grüße,
      Tobias

      e-Golf MJ 2018 bestellt am 29.9.2017, Abholung in DD KW 3/2018 31.1.18;
      BAFA Zusage am 20.1.2018, BAFA Stufe 2 26.1.2018, BAFA Auszahlung 5.2.2018;
      Konfiguration: VDRWLSAH
    • boschinger schrieb:

      ...Die nutzt die interne Wärme des Hochvoltspeichers und der E-Maschine zur Temperierung des Innenraums.
      Das wusste ich gar nicht. Auch auf die Gefahr hin, mich lächerlich zu machen: Ließe sich das nicht auch nutzen, um im Sommer den Akku zu kühlen, um dem Einbruch der Ladeleistung an DC entgegenzuwirken...?
      Viele Grüße,
      Volker

      eGolf MJ 2019 - bestellt: KW08/2018 - Produktionswoche: KW46/2018 - Abholung in Dresden: 11.01.2019 :happy:
    • Northbuddy schrieb:

      Wir reden ja vom "Starten". Würde den z.B. eine Aktivierung der Standheizung via CarNet (jaja... wenn's nicht auch eingefroren ist ) helfen?
      Ja das hilft: aber nur "wenn klimatisieren über Batterie zulassen" aktiviert ist, sonst würde der Strom ggf. aus dem Ladegerät/Wallbox kommen. Es muß ein Strom (Lade- oder Entlade-Strom) fließen damit die Batterie durch die (größtenteils chemischen) Prozesse warm wird. Bei sehr kalten Temperaturen ist es deshalb sinnvoll die Ladung so kurz wie möglich vor der Abfahrt zu machen, um eben die Erwärmung der Batterie zu bewirken. :klugorange:
      Gruß, Jürgen (ab 11/17)
      "Die Dauer um von A nach B zu kommen, wird von Strecke und Durchschnittsgeschwindigkeit bestimmt, NICHT von der Höchstgeschwindigkeit."

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Mimikri () aus folgendem Grund: Grammatik, Update

    • Vorsicht - glaube, das hat (leider) nichts mit der Wärmepumpe zu tun. Soweit ich informiert bin, kühlt die nur Motor + Steuerung. Da hat m.M. nach die Automobilwoche etwas fantasiert.

      Meine Info ist, dass klimatisieren der Akkus mit nennenswertem Aufwand (d.h. u.a. Gewicht) verbunden ist - der wird bei allen preiswerteren Autos nicht betrieben.

      Für mich ist das relativ klar. Da hat man Techniker dran gesetzt, Platz im (z.B.) Golf zu suchen und dann so viel wie möglich Akku unter zu bringen. Wenn die z.B. die Pouch Zellen o.ä. einbauen, kann man die wunderbar dicht packen > viel Akku. ABER (nichts ist im Leben umsonst) dann ist kein Platz für Kühlung.

      Bei Tesla weiß ich nicht genau, wie die es machen. Da die aber die Module aus den runden 18650 Zellen zusammenbauen, ist immer einiges an Luft dazwischen sowie keine scharfen Kanten. Damit kann man da vermutlich relativ einfach Luft durchblasen um die Temperaturen im Griff zu behalten.
      Viele Grüße Jürgen

      Happy elektrisch seit 19.11.18 :D
      Seit 31.12.2013 Model Y Besitzer.