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„Hitze ist nicht gut für’s E-Auto, Kälte ist nicht gut für’s E-Auto.“ Was steckt hinter solchen Kommentaren, die auf Social-Media-Plattformen immer wieder zu lesen sind? Auch ein Beitrag von BR24 zu Folgekosten nach dem E-Autokauf erwähnt die Temperatur-Problematik – auf Facebook griff ein BR24-User dies auf. So sei es „Dämlichkeit“, dass E-Autos nicht mit voller Batterie in der prallen Sonne oder in Eiseskälte geparkt werden sollen. Ist das so?
Parken in der Sonne – Einfluss auf die Batterie?
Auf jeden Fall gibt es für E-Autos gewisse Wohlfühltemperaturen: Für die häufig verbauten Lithium-Ionen-Akkus soll sie bei etwa 20 Grad Celsius liegen. Im Sommer oder wenn beim Parken über einen langen Zeitraum die Sonne aufs Auto scheint, kann es jedoch heißer werden. Vorweg: Moderne Elektroautos sind „hitzefest“, wie etwa der ADAC immer wieder betont. Kühltechnologie hilft.
Die Batterie beziehungsweise der Akku bekommt die Sonnenstrahlen sowieso nicht direkt ab. Die Batterie sei relativ weit unten verbaut, das Fahrzeug schirme sie ab, erklärt Hans-Georg Schweiger im BR24-Gespräch. Er ist Forschungsprofessor für Energiespeichersysteme an der Technischen Hochschule Ingolstadt.
Trotzdem hat Wärme einen Einfluss auf die Batterie der E-Autos. Zum Kühlen, sowohl des Innenraums mit den Fahrzeuginsassen als auch der Batterie selbst, ist Energie nötig.
Schweiger sagt, er würde bei sehr hohen Temperaturen nicht sehr schnell laden, „das ist nachteilig“. Im Lademanagement der Autos sei häufig hinterlegt, dass Fahrzeuge den Ladestrom selbstständig zurückregeln, wenn die Batterie übermäßig heiß werde. Dann dauert das Laden also länger.
Bei Wärme: Alterungsprozesse laufen schneller ab
Hinzu kommt, so Schweiger, dass je wärmer es werde, Prozesse umso schneller ablaufen. „Auch die ganzen Alterungsprozesse, die man nicht haben möchte, laufen schneller ab. Und dann altert die Batterie.“ Kühlere Temperaturen nachts dämpfen den Effekt jedoch.
Alterung ist auch bei vollgeladenen Akkus ein Thema: Wenn Lithium-Ionen-Batterien voll sind, würden die Zellen generell schneller altern, sagt Schweiger. „Und wenn noch hohe Temperaturen dazukommen, dann haben Sie zwei alterungsbeschleunigende Faktoren.“
Moderne Fahrzeuge sind jedoch häufig mit effizienten Kühl- und Heizsystemen ausgestattet. Auch Wärmepumpen kommen zum Einsatz. Anders als bei der klassischen elektrischen Heizmethode wird so ein deutlich geringerer Anteil Strom aus dem Akku benötigt.
Was ist bei Kälte?
Denn neben Hitze kann auch Kälte zum Problem werden. „Dass im Winter die Batterie nicht ganz so leistungsfähig ist, ist ja bekannt (…)“: Solch ein User-Kommentar war schon vor Längerem bei BR24 zu lesen.
„Wenn die Batterie kalt wird, steigt der Innenwiderstand stark an und auch die Prozesse in der Batterie laufen langsamer ab“, sagt Schweiger. Wenn man dann die Batterie unter Last betreibe, komme man schneller an die Spannungsgrenzen und die Batterie könne nicht entsprechend stark entladen werden. „Dann steht scheinbar weniger Kapazität zur Verfügung, zumindest bei der Leistung, als tatsächlich drin ist.“
Beim Schnellladen wiederum spielt „Lithium-Plating“ eine Rolle: Dabei bildet sich metallisches Lithium und lagert sich ab. „Dann habe ich das Problem, dass ich die Batterie nachhaltig schädigen kann, wenn ich sie mit hohen Strömen bei niedrigen Temperaturen lade“, sagt auch Christian Allgäuer vom Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik der TU München. In der Praxis fährt man jedoch häufig über die Autobahn mit warmer Batterie zur Schnellladesäule.
„Eine Stunde am Supermarktparkplatz hat da keinen großen Effekt“
Für ein Durchkühlen brauche es schon mehrere Stunden, bis die Batterie bei zum Beispiel minus zehn Grad Celsius von Raum- auf Umgebungstemperatur abgekühlt ist – je nach Fahrzeugmodell und Isolation. „Eine Stunde am Supermarktparkplatz hat da keinen großen Effekt“, so Allgäuer.
Wer dann morgens direkt laden will, sollte vorbereitet sein: „Dann ist es so, dass die Ladezeit nicht eine halbe Stunde ist, es dauert dann vielleicht eine Stunde oder eineinhalb Stunden. Deswegen ist es wichtig, dass man das dem Fahrzeug rechtzeitig mitteilt.“ So hätten neuere Modelle eine Batterieheizung, um vor Fahrtantritt zum Schnelllader schonmal auf Temperatur zu kommen. Dabei wird aber nochmal Strom aus der Batterie entnommen, was wieder die Reichweite reduziert.
Tipp: An Ladesäule anstecken
Daher der Tipp: Das Auto an heißen oder kalten Tagen anstecken, wenn es nicht in Gebrauch ist. Das muss nicht gleich aktives Laden bedeuten. Aber so kann der Strom für die Regulierung der Batterietemperatur über die Säule entnommen werden. Auch in der Garage zu parken, ist den Experten zufolge sinnvoll, wenn es möglich ist. Dann ist die Abweichung von der Wohlfühltemperatur nicht so groß.
Grundsätzlich haben auch Verbrenner Probleme mit großer Hitze oder extremer Kälte – auch sie sind bei optimaler Betriebstemperatur leistungsfähiger. Eine Garage ist auch für diese Automodelle nützlich. Doch während der Verbrenner zum Innenraumheizen sowieso viel Abwärme produziert, fehlt diese beim E-Auto. Solange das E-Auto aber wiederum am Ladegerät hängt, braucht es für die Klimaanlage keine Energie aus der Batterie.
Messwerte vom ADAC
Der ADAC (externer Link) hat Anfang des Jahres Zahlen veröffentlicht, die die Höhe des Energieverlustes bei E-Autos bei unterschiedlichen Außentemperaturen deutlich machen. In einem Test legten E-Autos eine Strecke von 23 Kilometer in 30 Minuten zurück. Dabei zeigte sich: Wenn die Außentemperatur deutlich unter dem Gefrierpunkt liegt, schnellt der Stromverbrauch hoch. „Je nach getestetem Modell liegt der Verbrauch eines Elektroautos mit kaltem Akku um 38 oder bis zu 107 Prozent höher“, heißt es beim Vergleich zwischen minus 7 und plus 23 Grad Celsius.
Unter der Voraussetzung, dass das Fahrzeug nach einer solchen Kurzstrecke immer wieder auf minus sieben Grad Celsius auskühlt und wieder aufgeheizt werden muss, würden im Schnitt die getesteten Autos bei rund 40 Prozent weniger Reichweite liegen. Aber: Das ist ein Worst-Case-Szenario im Testbetrieb.
