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E-Auto im Winter: Reichweite/Heizung/Stau So gut heizen E-Autos bei Minusgraden

AUTO ZEITUNG 19.12.2022
Inhalt
  1. Elektroauto im Winter: Tipps zum Verlängern der Reichweite
  2. E-Auto im Winter: Schneller fahren, kürzer heizen
  3. Muss ich im Elektroauto im Winter auf die Heizung verzichten?
  4. ADAC-Härtetests: Das verbraucht die Heizung im E-Auto
  5. Was bieten Elektroauto-Hersteller zum Verlängern der Reichweite im Winter an?
  6. Wirkt sich Kälte im Winter auf das Laden von Elektroautos auf?
  7. Schadet die Winter-Kälte dem Akku von E-Autos?
  8. Haben Hybride die gleichen Probleme bei Winter-Kälte?

Elektroautos haben bei niedrigen Temperaturen mit der Akkuleistung zu kämpfen. Die AUTO ZEITUNG gibt Tipps, wie sich die Reichweite von E-Autos im Winter verlängern lässt – auch mit Heizung. Außerdem: Der ADAC hat die Akkuleistung und den Verbrauch von E-Autos in Staus bei Minusgraden untersucht.

Die Kälte setzt E-Autos und besonders ihren Akkus im Winter zu: An kalten Tagen kann es laut Tests des ADAC zu Reichweitenverlusten kommen, die an einem Mehrverbrauch von durchschnittlich 20 bis 30 Prozent liegen. Bei Kurzstrecken kann die Reichweite sogar um 50 Prozent schrumpfen. Die Entwarnung für alle, die Bedenken haben, mit dem E-Auto im Winter zu fahren: "Dank großer Batterien, Schnellladefunktionen und Wärmepumpen lässt sich ein aktuelles E-Auto im Winter komfortabel und weit fahren", sagt Marcel Mühlich, Technik-Experte des Auto Club Europa (ACE). Diese Meinung unterstützt auch Matthias Vogt, Experte für Elektromobilität im ADAC-Technikzentrum in Landsberg. Aber warum haben Autos mit E-Antrieb überhaupt mit der Kälte zu kämpfen? Da wäre zum einen der höhere Energieaufwand, der durch Heizung und Benutzung des Lichts in der dunklen Jahreszeit anfällt. Zum anderen haben die niedrigen Temperaturen einen negativen Einfluss auf die Leitfähigkeit innerhalb des Akkus. Der Wirkungsgrad des Energiespeichers sinkt. Aus diesem Grund wird bei E-Autos nicht nur der Innenraum, sondern auch das Akkupaket beheizt – was wiederum den Energieaufwand erhöht. Darüber hinaus erzeugt ein Elektromotor im Vergleich zum Verbrenner auch kaum Abwärme, die unter Umständen weiter genutzt werden kann. Ausreichend Wärme muss also erst einmal produziert werden. Und auch wenn die technischen Fortschritte gewaltig sind – allein die durchschnittliche Batteriekapazität von E-Autos hat sich in den vergangenen zehn Jahren bei gleichem Gewicht und Volumen etwa verdoppelt –, ärgern sich Fahrer:innen von Elektroautos noch immer über die verlorenen Kilometer Reichweite. AUTO ZEITUNG hat die besten Tipps, zum Verlängern der Reichweite von E-Autos im Winter. Auch interessant: Unsere Produkttipps auf Amazon

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Der Umstieg auf Elektroautos (Video):

 
 

Elektroauto im Winter: Tipps zum Verlängern der Reichweite

Wer es in einem Elektroauto auch im Winter kuschelig warm haben will, muss beim Heizen mit deutlich höherem Verbrauch und damit Abstrichen bei der Reichweite rechnen. Doch sind die Einschränkungen im winterlichen Alltag tatsächlich so gravierend? Die klare Antwort auf diese Frage lautet: nein. Zunächst einmal behalten moderne Elektroautos allein wegen ihrer größeren Batteriekapazität auch bei tiefen Temperaturen noch genug Energie im Akku, um übliche Pendelstrecken zu meistern. Ein E-Auto, das in warmen Herbsttagen also 300 Kilometer weit kommt, wird selbst im kalten Winter noch gut 200 Kilometer schaffen. Auch sollte man nicht vergessen, dass auch Verbrenner im Winter einen höheren Verbrauch haben, der laut Green NCAP bei rund plus 15 Prozent bei Benzinern und plus 24 Prozent bei Dieselmotoren liegt. Nur bei manchen Szenarien sind die Einbußen mit dem E-Auto erheblich größer.

  • Ein Tipp für eine bessere Reichweite ist, den Wagen möglichst in der Garage zu parken, damit der Akku nicht so stark auskühlt – denn dann speichert er weniger Energie. Zwar rüsten Autobauer ihre modernen E-Autos mit Heizvorrichtungen und bestimmten Heizstrategien für den Akku aus, doch selbst eine Wärmepumpe im E-Auto "ist noch kein Garant für Effizienz", wie der ADAC feststellen musste.

  • Die Vorkonditionierung des Akkus beim Laden sorgt dafür, dass schneller geladen werden kann als mit kalten Akkus. Darum sollte diese Funktion, falls vorhanden, nicht nur zu Hause an der Wallbox, sondern vor allem auch bei Zwischenstopps zum Laden eingesetzt werden.

  • Kühlen Innenraum und Batterie beispielsweise zwischen mehreren Kurzstrecken immer wieder aus, kostet das Wiederaufheizen sehr viel zusätzliche Energie und damit Reichweite. Lieber mehrere Fahrten zusammenfassen und das Auto dazwischen warm oder nur kurz abstellen.

  • Das Vorheizen mit Strom aus der Steckdose kann sich lohnen. Dank der E-Heizung ist eine Standheizung bei E-Autos immer serienmäßig mit an Bord. Diese lässt sich in der Regel sogar per App vom Sofa aus starten. Doch Vorsicht: Hängt das Auto nach dem Vollladen noch an einer öffentlichen Ladesäule, wird diese durch den Start der Klimatisierung nicht wieder aktiviert. Der Heizstrom wird dann der Batterie entnommen.

  • Während der Fahrt mit dem Elektroauto im Winter schaltet man am besten den Eco-Modus ein und typische Energiefresser wie das Infotainment ab, um die Reichweite zu verlängern. Laut ACE ist die Heizung zudem der großte Energiefresser. Anstelle des Gebläses, wenn möglich, also lieber Sitzheizung und Lenkradheizung nutzen. Sicherheit gehe aber immer vor Reichweite. "An Beleuchtung und Heizung für die Scheiben sollten E-Auto-Fahrer keine Energie sparen, das ist gefährlich", sagt der ADAC-Experte Matthias Vogt.

  • Ein genereller Tipp, um sparsamer zu fahren, ist der Einsatz von kleineren Felgen. Laut dem Automobilclub ACE wirkt sich bereits ein Zoll weniger bei der Reifengröße merklich aus: Auf einer Strecke von 100 Kilometern kann man so etwa eine Kilowattstunde einsparen. Es lohnt sich auch, das "warme" E-Auto nach einer Fahrt aufzuladen, statt die Ladung vor der Fahrt vorzunehmen, wenn das Auto noch kalt ist.

  • Auch wenn bei tiefen Temperaturen die Rekuperations-Energie nicht so gut genutzt werden kann, wie bei ideal temperierten Akkus, sollte man die zusätzliche Energiequelle nutzen. Besonders bei Talfahrten oder in der Stadt kann es sich auch im Winter lohnen, die Rekuperation so einzustellen, dass der Akku beim Bremsen oder Fuß vom Pedal nehmen nachgeladen wird. Zudem senkt vorausschauendes Fahren den Verbrauch, denn starkes Bremsen oder Beschleunigen ist ineffizient.

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E-Auto im Winter: Schneller fahren, kürzer heizen

Damit das Elektroauto im Winter weniger Strom verbraucht und somit mehr Reichweite bereithält, empfiehlt sich unter Umständen eine höhere Durchschnittsgeschwindigkeit. Das klingt paradox, doch je länger geheizt werden muss, desto schlechter die Bilanz. Kleines Rechenbeispiel: Licht, Navi und Heizung brauchen im Dauerbetrieb beispielsweise drei Kilowatt. In einer Stunde werden dem Akku also drei Kilowattstunden entzogen. Fährt das Auto in dieser Zeit genau 100 Kilometer weit (100 km/h), werden diese drei Kilowattstunden auf den Gesamtverbrauch aufgeschlagen. Läge das Durchschnittstempo dagegen bei nur 50 km/h, würde das Auto für die gleiche Strecke eine Stunde länger benötigen – und die elektrischen Verbraucher drei weitere Kilowattstunden. Das können schon mal 30 Kilometer mehr oder weniger Reichweite sein. Im Gegenzug hat der österreichische Automobilclub ÖAMTC dem nicht mehr erhältlichen Mitsubishi Electric Vehicle (i-MIEV) getestet, wie sich niedrige Wintertemperaturen auf den Mehrverbrauch bei höheren Geschwindigkeiten von E-Autos auswirkt. Bei einer Außentemperatur von 20 Grad Celsius ist der Unterschied enorm: Kommt man mit dem Mitsubishi bei einer Geschwindigkeit von 30 km/h 188 Kilometer weit, so sinkt die Reichweite bei einer Geschwindigkeit von 100 km/h auf 91 Kilometer. Doch fährt man bei Temperaturen von um die null Grad Celsius mit dem E-Auto, beträgt der Unterschied der Reichweiten bei 30 km/h (93 km) und 100 km/h (82 km) nur noch rund zehn Kilometer. Je nach Hersteller ist das Temperaturmanagement der Batterie jedoch unterschiedlich. Allen gemein ist aber, dass Lithium-Ionen-Batterien bei Minusgraden Leistungsprobleme bekommen. Das liegt daran, dass der flüssige Elektrolyt in jeder Zelle mit fallender Temperatur zähflüssiger wird. So können weniger Ionen von Kathode zu Anode wandern – die Akku-Leistung nimmt ab. Hohe Leistungen können weder ent- noch aufgenommen werden. Schnellladen wird bei ausgekühltem Akku ebenso wenig funktionieren, wie volle Rekuperation. Nichtsdestotrotz sollte man vor allem im Stadtverkehr die Rekuperation zum Abbremsen einsetzen, um die Bremsenergie nicht unnötig zu verschwenden. Auch interessant: Kosten, Pflege und Wartung beim E-Auto-Akku

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Muss ich im Elektroauto im Winter auf die Heizung verzichten?

Der simpelste Tipp für Fahrer:innen von Elektroautos im Winter, um die Reichweite zu verlängern: sich warm anziehen. Aber Vorsicht: Eine dicke Winterjacke und Handschuhe sind damit nicht gemeint. Diese können beim Autofahren die Beweglichkeit am Steuer einschränken und aufgrund des nicht optimal anliegenden Gurts die Sicherheit gefährden. Es muss aber auch im E-Auto im Winter niemand gänzlich auf die Heizung verzichten. Denn auch hier gibt es einen Trick, der Komfort und Reichweite zuträglich sein kann: Sitz- und Lenkradheizung dürfen nämlich angeschaltet bleiben, weil sie die Akkuleistung kaum beeinträchtigen. Die ADAC-Expert:innen raten dazu, besser mit Sitz- und Lenkradheizung zu arbeiten und dafür die Heizungstemperatur für das gesamte Auto niedriger einzustellen – etwa auf 18 statt 22 Grad. So kann die Reichweite von E-Autos im Winter verlängert werden, ohne größere Komforteinbußen hinnehmen zu müssen. Übrigens: Auch das Laden von Smartphones im E-Auto fällt beim Verbrauch kaum ins Gewicht.

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ADAC-Härtetests: Das verbraucht die Heizung im E-Auto

Elektroautos können auch bei Minusgraden im Winter mehrere Stunden im Stau durchhalten, ohne dass die Batterie schlapp macht. Das ist das Ergebnis eines Härtetests des ADAC. Sieben E-Autos (Fiat 500e, Renault Zoe, VW e-Up, Hyundai Kona Elektro, VW ID.3, Tesla Model Y und BMW iX) mussten bei minus zehn Grad Celsius Außentemperatur den gesamten Innenraum im Mittel auf plus 20 Grad Celsius aufheizen. Der Test bestand aus drei Phasen: Aufheizen, Dauerheizen und Auskühlen. Bei allen Testwagen kam innerhalb von rund fünf Minuten fast 40 Grad Celsius warme Luft aus den Lüftungsdüsen. Allerdings konnten nur BMW iX, VW ID.3 und Hyundai Kona Elektro die Zieltemperatur von 20 Grad Celsius innerhalb einer halben Stunde erreichen. Renault Zoe, VW e-Up und Tesla Model Y erreichten auch nach 40 Minuten lediglich Temperaturen von zehn bis 15 Grad im Innenraum. Der Verbrauch lag dabei bei 1,5 kWh im Hyundai Kona Elektro und Fiat 500e. Das Tesla Model Y verbrauchte 1,6 kWh, der Renault Zoe 1,8 kWh, der VW e-Up und der BMW iX 2,0 kWh. Der Verbrauch des VW ID.3 lag bei 2,3 kWh Energie. Auch bei der Isolierung waren BMW iX und VW ID.3 im ADAC-Test die Sieger und hielten nach 30 Minuten ohne Heizen in der Kälte noch knapp zehn Grad Celsius. Schlusslichter hier ebenfalls Zoe und e-Up. Zuvor hat der ADAC bereits getestet, ob auch zusätzliche Verbraucher wie Heizung, Sitzheizung und Radio weitgehend bedenkenlos genutzt werden können. Die Sorge, Elektroautos könnten ähnlich wie das Handy oder die Kamera den winterlichen Verhältnissen nicht standhalten, sei unbegründet, so das Ergebnis. Der Automobilclub hatte zwei Fahrzeuge, einen Renault Zoe Z.E. 50 und einen VW e-Up, bei strengem Frost von minus neun bis minus 14 Grad Celsius auf ihre Widerstandsfähigkeit geprüft. Dabei wurde der Innenraum jeweils auf 22 Grad Celsius beheizt, die Sitzheizung aktiviert und das Standlicht eingeschaltet. Das Ergebnis des Härtetests am frühen Morgen: Nach zwölf Stunden waren beim Renault Zoe etwa 70 Prozent und beim VW e-Up etwa 80 Prozent des Akkus verbraucht. Selbst unter extremen Bedingungen kann man also mit der 52 Kilowattstunden großen Batterie des Zoe rund 17 Stunden und mit den 32,3 Kilowattstunden des e-Up 15 Stunden in einem Stau ausharren, sofern der Akku zu Beginn noch ziemlich voll ist. Entsprechend kürzer ist die Zeitspanne bei teilentleertem Akku. Bei kritischen Verhältnissen empfiehlt es sich dem ADAC zufolge, vor der Auffahrt auf eine Autobahn frühzeitig das Elektroauto nachzuladen.

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Was bieten Elektroauto-Hersteller zum Verlängern der Reichweite im Winter an?

Viele Hersteller von Elektroautos rüsten ihre Fahrzeuge serienmäßig oder optional mit Wärmepumpen aus, die den Stromverbrauch reduzieren. Die Wärmepumpe arbeitet im Prinzip wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt. Aus einem Kilowatt elektrischen Strom kann sie drei Kilowatt Wärmeleistung erzeugen. Die Abwärme von Traktionsbatterie, Leistungselektronik und Elektromotor kann laut Marcel Mühlich vom Auto Club Europa (ACE) bei Fahrzeugen mit Wärmepumpe dann dazu genutzt werden, um den Innenraum aufzuheizen. Darüber hinaus bieten viele Hersteller schon intelligente Technik an, mit der das E-Auto – zum Beispiel über eine vernetzte Smartphone-App – vorgeheizt werden kann. Passiert dies an einer Ladesäule, geht es nicht zulasten des Akkus und bei Abfahrt steht trotz warmen Autos die maximale Reichweite zur Verfügung. Auch sollten Fahrer:innengerade im Winter die in vielen Elektroautos vorhandenen Fahrmodi nutzen. Viele Fahrzeuge haben einen entsprechenden Eco-Modus, der das Energiemanagement auf maximale Effizienz trimmt.

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Wirkt sich Kälte im Winter auf das Laden von Elektroautos auf?

Kurz und knapp: Ja. Wie bereits erwähnt, verlangsamt sich die chemische Reaktion innerhalb der E-Auto-Batterie bei niedrigen Temperaturen im Winter. Sind die Umgebungstemperaturen beim Ladevorgang dauerhaft niedrig und ist der Akku weder warm noch beheizt, verlängert sich der Ladevorgang entsprechend und die Kapazität sinkt. Hat man eine eigene Garage zur Verfügung, sollte diese im Winter für das Laden des E-Autos genutzt werden.

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Schadet die Winter-Kälte dem Akku von E-Autos?

Prinzipiell wirken sich extreme Temperaturen immer negativ auf die Lebensdauer von E-Auto-Akkus aus, also auch die Kälte im Winter. Doch die Hersteller wissen um dieses Problem. Isolierungen verhindern eine Unterkühlung. Auch beim Ladevorgang gibt es Schutzeinrichtungen, die Schäden verhindern sollen. Wird etwa ein leeres Elektroauto bei eisiger Kälte an eine Ladesäule angeschlossen, erkennt das System die ungünstigen Bedingungen und reduziert entsprechend die Strommenge. Schäden werden so zwar vermieden, die spürbar längere Ladedauer muss allerdings in Kauf genommen werden.

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Haben Hybride die gleichen Probleme bei Winter-Kälte?

Die Kälte des Winters beschert Hybriden die kombinierten Vor- und Nachteile von Verbrennern und E-Autos. Der Verbrenner braucht länger, um auf Temperatur zu kommen und verbraucht entsprechend mehr Sprit. Gleichzeitig hat er den Vorteil der nutzbaren Abwärme für die Heizung. Ist es kalt, wird ein Plug-in-Hybrid bzw. ein Hybridauto immer mit dem Verbrenner starten, was zwar den Akku schont, den Vorteil der lokalen Emissionsfreiheit allerdings raubt. Der Winter verlangt eben mehr Energie – in jedem Fahrzeug.
Von Christina Finke, Sven Kötter, Victoria Zippmann & Markus Schönfeld

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