Winterbetrieb

Batterien sind im Winter etwas weniger leistungsfähig weshalb die Reichweite nicht ganz die Werte wie im Sommer erreicht. Die Reichweite kann bei einer kalten Batterie (5°C und darunter) bis zu 30% weniger betragen. Hauptursache ist der zusätzliche Energieverbrauch durch die Heizung sowie die Verlangsamung chemischer Prozesse die zu einer Reduktion der verfügbaren Kapazität führt. Ladestopps müssen daher je nach Fall etwas frühzeitiger eingeplant werden.
Durch das Fahren erwärmt sich die Batterie langsam, sodass sich auch die Reichweite wieder etwas verbessert. Wird nach der Fahrt geladen, erwärmt sich die Batterie weiter, sodass nach dem ersten Ladestopp die Batterie in der Regel wieder auf eine durchschnittlicher Betriebstemperatur ist. Fahrzeuge die vor der Fahrt an ein Stromnetz angeschlossen sind und mit einem entsprechenden Batterie-Heizsystem ausgerüstet sind, können die Batterie entsprechend schon vor Fahrantritt vorwärmen. Kalte Batterien werden zu deren Schutz nur sehr schonend und langsam geladen. Daher macht es in der Regel mehr Sinn die erwärmte Batterie nach Ende der Fahrt zu laden. Die Ladung erfolgt schonender und die Batterie kann so mehr Energie aufnehmen.

Kalte Batterie = grösserer Innenwiderstand
Ist die Batterie kalt, so laufen chemische Prozesse langsamer ab, der Innenwiderstand der Batterie steigt. Entnehme ich nun durch Entladen resp. Fahren der Batterie Strom, so bricht die Spannung stärker als bei einer warmen Batterie ein Oder anders ausgedrückt: Der Akku kann den Strom durch den erhöhten Innenwiderstand nicht mehr so einfach hergeben und die Spannung sinkt. Möchte ich nun eine gewisse Leistung durch Druck auf das Strompedal abrufen, so muss ich bei gegebener resp. tieferer Spannung den Strom erhöhen. Der Verbrauch steigt.


Beim Entladen bedeutet deshalb ein erhöhter Innenwiderstand höhere Verluste



Beim Laden einer kalten Batterie hat der erhöhte Innenwiderstand andere Effekte. Die Ladung ist abgeschlossen wenn die Ladeschlussspannung erreicht ist (z.B. 4V/Zelle).
Ist die Zelle kalt und hat einen erhöhten Innenwiderstand, so kann sie den Strom schlechter aufnehmen. Die Ladeschlussspannung wird dadurch schneller erreicht, und somit wird die Ladung früher beendet. Dies führt zu einer tieferen Batteriekapazität.


Beim Laden bedeutet ein erhöhter Innenwiderstand, dass die Batterie schlechter vollgeladen werden kann.

Die beiden Effekte, sowie die Aufwände für die Heizung, summieren sich im Winter und führen zu einer entsprechend reduzierten Reichweite.


Reichweite optimieren

Möchte man im Winter die Reichweite optimieren gibt es folgende Möglichkeiten:

  • Ist das Auto vor der Abfahrt am Netz angeschlossen, so kann das Vorwärmen des Innenraums wertvolle Heizenergie während der Fahrt sparen. Die meisten Fahrzeugen bieten eine entsprechende Vorheiz-Funktionalität. Einer der vielen Vorteile eines Elektroautos!
  • Lade das Auto wenn möglich nach Ankunft der letzten Fahrt wenn die Batterien noch warm sind um so die Batteriekapazität zu erhöhen. Dies macht aber nur Sinn wenn wirklich die volle Reichweite ausgeschöpft werden möchte und das Auto nicht über längere Zeit voll geladen herumsteht. Also z.B. wenn am Folgetag eine längere Etappe ansteht.
  • Fahre im Winter generell etwas sparsamer als vielleicht an wärmeren Tagen. So kannst du den Reichweitenverlust kompensieren.
  • Nutze vermehrt Sitz- und Lenkradheizung (sofern vorhanden) und reduziere dafür die Innentemperatur. Bedenke dass der Heizverbrauch durchschnittlich etwa 2-3 kWh/100km benötigt (ca. 10% des Gesamtverbrauchs).

    • Kann ich die Batterie „trainieren“ um mehr Reichweite zu erhalten? Muss ich diese z.B. leer-fahren?

      Viele Lithiumzellen nehmen mehr Ladung auf, wenn sie gut warm gefahren sind (ca. 35°). Das "trainieren" besteht dann aus einem Zyklus laden-zügig leerfahren-laden...Mit jedem Zyklus scheint der Batterieblock etwas besser zu werden. Kühlen die Zellen jedoch wieder ab, verpufft der Effekt wieder.

      Ein leer-fahren der Zellen ist bei Lithium-Ionen Batterien nicht nötig. Teilladungen sind für das Batterieleben sogar vorteilhaft.

      Die Anzeige der Reichweite wird hauptsächlich durch das BMS resp. den Bordcomputer bestimmt. Diese greifen in der Regel auf bisher im Fahrbetrieb erzielte Werte zurück um eine ausgewogenere Reichweitenanzeige zu generieren. Mit einem Reset des Bordcomputers kann die Anzeige auf den Standard-Werte gesetzt werden. Die Werte sind jedoch zu Beginn entsprechend instabil, da keine „History“ vorliegt. Als Alternative bietet sich die Anzeige der Batteriekapazität (sofern vorhanden) an. Diese ist oft aussagekräftiger. Die Zellen selber können also nicht trainiert resp. verbessert werden. Jedoch kann die weitere Alterung der Zellen durch schonendes Handling verlangsamt werden.


      Laden bei kalten Aussentemperaturen

      Es ist nicht unüblich dass man zumindest einen Teil der Ladezeit gleich im Auto verbringt. Im Winter kann das aber nach einer gewissen Zeit doch recht unangenehm werden. Vor allem dann wenn die Heizung bei ausgeschaltetem resp. ladenden Auto ausgeschaltet ist. In der Regel lässt sich die Heizung aber trotzdem einschalten, z.B. indem die programmierbare Vorheiz-Funktion genutzt wird. Je nach Modell kann das Vorgehen auch ein Anderes sein. Aber frieren sollte wegen einem Ladestopp eigentlich niemand. Die Vorheizfunktion ist auch bei Ladehalten ganz praktisch, bei denen man sich nicht im Auto aufhält. So ist das Auto schon vorgeheizt wenn es wieder weiter gehen soll.

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