Klartext: Elektroautos im Winter

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Wenn ein Thema alltäglich wird, verliert man schnell das Gefühl dafür, wie ein Laie zum neuen Zeitpunkt sich auf demselben Terrain Wissen aneignet. Man geht also üblicherweise von seinen eigenen Anfängen aus. Meine ersten Langzeit-Elektro-Erfahrungen waren so geprägt von Umwelteinflüssen, dass ich ihre Relevanz nie mehr vergaß. Reifendruck. Gummiart. Temperatur. Fahrstilflüssigkeit. Regen. Motordrehzahl. Kabinentemperierung. Und natürlich die Abhängigkeiten dieser Parameter voneinander, die zu einiger Komplexität führen. Kein Wunder drücken sich die meisten Hersteller um wirklich nützliche Reichweitenschätzeisen. Eine dieser Selbstverständlichkeiten, die jeder erfahrene Elektrofahrer weiß: Im Winter lässt die Reichweite signifikant nach. Deshalb muss es im Winter passen – gerade da, wo der interessierte Laie kaum Messwerte findet.

Nackt im Winter

Gerade hat Christoph VWs neuen E-Up getestet, im tiefen Februar. Obwohl dieses Auto bei idealen Temperaturen erfreulich sparsam fährt, fällt ihm im Winter auf die Füße, dass VW in dieser Einstiegsklasse weiterhin keine Akku-Temperierung verbaut. Der Akku verlässt sich also allein auf Stromsteuerung, passive Kühlung und Abwärme aus Innenwiderstand. Der Wechsel auf die neuen Zellen von LG hat für eine bemerkenswert hohe Energiedichte gesorgt, aber auch für eine deutlich höhere Empfindlichkeit auf niedrige Temperaturen. Bei 0° C lädt der LG-Akku mit maximal knapp 12 kW. Selbst bei 10° C sind maximal rund 19 kW drin (alle Werte aus dem LG-Datenblatt). Das deckt sich mit Christophs Testdaten. Das Thema „Reichweite im Winter“ beschäftigt uns also weiterhin, stellenweise sogar mehr als vorher. Der alte E-Up lud trotz deutlich kleinerer Batterie bei 10° C wesentlich schneller.

Alle Hersteller haben ihre Probleme mit dem Winter. Teslas Model 3 (Test) kommt nach dem Start auf nur geringe Rekuperationsleistungen. Der Akku wird zu langsam warm, es fehlt eine Kältemittelheizung. Das Model 3 erzeugt daher im Winter durch ineffizienten Motorenbetrieb absichtlich Abwärme für den Akku. Das funktioniert jedoch in der Praxis nicht so gut wie zur Konstruktion erhofft. Nissan sammelte so viele Problempunkte beim Schnellladen im Winter, dass auf Twitter der Ärger-Tag #rapidgate trendete.

Der Stand der Technik sieht daher so aus: Flüssigkeits-Thermomanagement mit Heizelement. Die Heizung des Akkus kostet zwar Energie, vermeidet aber Ärgernisse wie reduzierte Leistung oder reduzierte Rekuperation und schont zudem die Zellen. Fehlt so eine Funktion, wird zuerst die Ladeleistung im Winter weit absinken und mit ihr die Rekuperationsleistung. Wir haben alle auf Audi eingeschlagen für den ineffizienten E-Tron, doch eines hat Ingolstadt gut hinbekommen: Das aufwendige Thermomanagement des Wagens zeigt sich in der Praxis kaum beeindruckt von winterlichen Temperaturen.

I See Fire

Der WLTP-Homologations-Lauf und der ADAC messen den Verbrauch bei idealen Temperaturen von um die 20° C. Diese Werte geben daher leider wenig Hinweise darauf, ob Sie im Winter Ihren Arbeitsweg noch schaffen oder nicht. Ob das klappt, hängt von zu vielen lokalen Einzelfaktoren ab, um mehr sagen zu können als „im Winter verbraucht ein E-Antrieb typischerweise zwischen 20 und 100 Prozent mehr“. Selbst eine nasse Straße kostet ein E-Auto signifikant spürbar Reichweite. Die Messung bei frühlingshaften Temperaturen betrifft natürlich auch Verbrenner, und auch die verbrauchen im Winter und bei Nässe mehr Energie. Nur wirkt sich das Problem dort so schwach aus, dass es viele Fahrer kaum bemerken.

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Klartext: E-Autoverbrauch im Winter (5 Bilder)

Der Verbrennungsmotor wirft aus seinem inneren Feuer so viel Energie als Abwärme weg, dass er einen Teil des Wintermehrverbrauchs bei der Heizung mit Abwärme einsparen kann. Der Mehrverbrauch von üblicherweise 15 bis 20 Prozent überland stellt Fahrer üblicher Pendeldistanzen zudem nicht vor das Problem, nicht mehr ohne Zwischenhalt auf Arbeit anzukommen. Kurzstreckenfahrer mit Kaltstart-Distanzen von unter 10 km kennen das Problem vielleicht besser, denn in diesem Betrieb steigt der durchschnittliche Verbrennerverbrauch bei Kälte schnell um über 50 Prozent (Quelle: Volkswagen). Doch auch sie kommen nicht in dieselbe Bredouille: Wenn ein Opel Corsa mit 45-Liter-Tank im Winter durch Kurzstrecken auf 10 Liter Verbrauch kommt, reicht ein Tank immer noch für 450 Kilometer. Davon können Käufer des Corsa-e nur träumen. Deshalb müssen sie sich etwas umorientieren.

Plutoniumpellets

Ich glaube, ein Teil der Orientierungsschwierigkeit liegt darin, dass Technik typischerweise von geringeren Energiedichten zu höheren wechselt. Aktuell finden Wechsel in die entgegengesetzte Richtung statt. Der frühe Mensch verbrannte Holz. Später verwendeten wir Öl, noch später Uran 235. Der noch spätere Mensch verbrennt wieder Holz. Ähnlich beim Auto: Der frühe Autofahrer verwendete Akkus, dann das erheblich energiedichtere Benzin und schließlich sehr viel Diesel.

Der noch spätere Autofahrer verwendet wieder Akkus, die zwar deutlich besser sind als die vor über 100 Jahren, aber viel weniger Energie pro Masse- oder Volumeneinheit enthalten als ein Tank voll Treibstoff. Führen wir alle mit Energie aus Plutoniumpellets herum, würde ich diesen Text nicht schreiben, weil er niemanden beträfe im allgemeinen Energieüberschuss. Er betrifft Batteriefahrer. Die sind jedoch nicht ohne Abhilfemöglichkeiten.

Moar Money

Die erste und einfachste Abhilfe: mehr Geld auf das Problem werfen und die größtmögliche Reichweite kaufen. Ich habe absichtlich nicht „den größten Akku“ geschrieben, denn ein Tesla S kommt bei gleicher Akkukapazität auf der Autobahn deutlich weiter als ein Model X. Wer mit Geld werfen kann, trifft jedoch ohnehin die meisten Probleme des Alltags maximal kurz an. Was, das neue Auto fährt nicht bis nach Moskau? Dann kaufe ich einen Diesel dazu, der das kann.

Wer mit dem Geld nicht werfen kann oder möchte, findet dennoch Wege durch den Winter, manchmal mit dem bestehenden Auto. Wenn das Auto eine Kühlmittelheizung hat, kann die häufig schon an der Wallbox betrieben werden, genauso wie die Vortemperierung der Kabine. Das kostet zwar Energie, aber weniger Reichweite als aus der Batterie heizen. Und dann die Heizung unterwegs: Die meisten von uns fahren allein im Auto. Sinnvoller als die ganze Kabine heizt man also den Fahrersitz. Da dem Menschen so auch schneller warm wird, erhöht sich der Komfort sogar. Andere lokal gezielt eingesetzte Energie hilft Strom sparen: Eine Frontscheibenheizung befreit die vordere Scheibe viel effizienter von Beschlag und Frost als warme Luft von unten.

Teslas Thesen

Wie im Verbrenner auch hilft es, im Winter kurze Fahrten möglichst dicht aneinanderzubündeln, um wenig Wärme zu verlieren. Die meiste Energie braucht jede Heizung, um von komplett kalt auf angenehme Kabinenwärme zu gelangen. Da ziehen die elektrischen Heizelemente schnell über 5 kW. Einmal warm dagegen braucht die Heizung je nach Außentemperatur typischerweise 1 bis 2 kW dauerhaft. Wie sich die winterliche Heizung auf den 100-km-Verbrauch auswirkt, hängt damit an der Durchschnittsgeschwindigkeit. In der Stadt auf Kurzstrecken kann die Heizung mehr verbrauchen als der Antrieb. Auf der Autobahn bei Richtgeschwindigkeit 130 km/h ist ihr Verbrauchsanteil fast zu vernachlässigen.

Ob die Wärmepumpe in der Aufpreisliste sich lohnt, lässt sich nicht pauschal sagen. Ökonomisch in Deutschland wohl selbst bei idealen Bedingungen erst bei Haltezeiten weit über 10 Jahren. Die Kunden kaufen sie eher, damit sie bei Kälte ein paar potenziell entscheidende Kilometer weiter kommen. Tesla verwendet keine Wärmepumpen. Trotzdem baut der US-Autobauer mit die (größenkorrigiert) effizientesten E-Autos. Teslas These scheint: Lieber eine größere Batterie als eine Wärmepumpe für dasselbe Geld. Ich tendiere zur Zustimmung. Beobachten Sie einmal Ihren Tesla: Die Umluftklappe geht auf und zu, damit sich Frischluftzufuhr und Temperaturbehalt die Waage halten – schlaue Stromsparidee, die pro Einheit kaum Geld kostet.

Warm World

Wir steuern auf eine wärmere Welt zu. Ich bin mir unsicher, ob das längerfristig den Akkus hilft. Die wärmeren Winter stehen heißeren Sommern gegenüber, über deren Extreme wir schon wissen, dass sie die Akkulebenszeit verringern. Wir wissen, dass Auto-Akkus im Hochsommer Kühlung brauchen. Vielleicht wird irgendwann der Hochsommer die Jahreszeit sein, in der E-Autos am meisten verbrauchen. Aktuell ist es jedoch der Winter. Er eignet sich daher als Orientierung. Leider können wir nicht jedes E-Auto im Winter testen. Wenn Sie allerdings Verbrauchs- und Reichweitenangaben recherchieren, nach denen Sie Ihr Auto aussuchen, dann rate ich: Verwenden Sie bevorzugt Tests, die im Winter stattfanden. (cgl)