E-Autos: Mit fallender Temperatur sinkt die Reichweite signifikant

Zweierlei: Ein Elektroauto ist bei sommerlichen Temperaturen energetisch gesehen deutlich effektiver als ein Verbrennungsmotor. Bei Frost allerdings sinkt der Wirkungsgrad allerdings deutlich. Foto: Volvo

Fahrer von Elektroautos sollten bei der Routenplanung in der dunklen Jahreszeit auch das Thermometer im Auge behalten. Wie eine Untersuchung der Dekra zeigt, hängt die Reichweite von E-Fahrzeugen stark von der Außentemperatur ab. Bei einem Citroen C-Zero verringerte sich die Reichweite bei minus 5° C um rund die Hälfte verglichen mit dem Aktionsradius bei plus 22° C Außentemperatur.

Bei plus 22° C erreichte das kleine Elektroauto eine Reichweite von 138 Kilometern. Bei minus 5° C legte das Fahrzeug mit einer Batterieladung nur noch 65 Kilometer zurück. Damit reduziert sich der Aktionsradius um mehr als die Hälfte (minus 53 Prozent).

Neben der stark reduzierten Speicherkapazität der Batterie bei Kälte treten verschiedene Energieverluste in den Bereichen Batterie, Leistungselektronik und Antrieb auf.

  • An der Batterie geht bereits bei plus 22° C Außentemperatur fast ein Fünftel der Ladeenergie (4,1 kWh / 19 Prozent) durch Verluste an der Hochvoltbatterie verloren. Bei minus 5° C steigt dieser Anteil auf 48 Prozent (9,5 kWh).
  • Relativ geringe Verluste treten im Bereich der Fahrzeugelektrik auf. Negativ zu Buche schlagen die für das 12-Volt Bordnetz benötigte Energie (0,68 kWh), zum Beispiel für den Betrieb von Steuergeräten und Beleuchtung. Hinzu kommen geringe Verluste von 0,2 kWh im Konverter, der die Batteriegleichspannung in Drehstrom für den Elektromotor umwandelt, sowie elektrische Verbraucher wie die Heizung, die im Winterszenario 1,96 kWh benötigt.
  • Größere Wirkungsgradverluste treten am Antriebsstrang zwischen der Leistungselektronik und der verfügbaren mechanischen Antriebsenergie auf. Im Neuen Europäischen Fahrzyklus liegt der Wirkungsgrad hier im Schnitt über 60 Prozent. Auch bei minus 5° C fällt er nicht unter 50 Prozent.
  • Positiv wird die Energiebilanz durch die Rückgewinnung von Bremsenergie (5,9 kWh) verbessert. In den Versuchen bei 22° C flossen beim Bremsen 56 Prozent der Bremsenergie als Ladeenergie wieder in die Batterie zurück. Damit steht 18 Prozent (3,3 kWh) mehr Energie für den Betrieb des Fahrzeugs zur Verfügung.

Andreas Richter (Dekra): ‚Es ist insbesondere die Abhängigkeit der Reichweite des Fahrzeugs von der Außentemperatur zu beachten. Auffällig ist, dass ein Elektroauto bei sommerlichen Temperaturen deutlich effektiver mit der aufgewandten Energie umgeht als ein Verbrennungsmotor, bei Frost allerdings der Wirkungsgrad deutlich sinkt.‘

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