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Reichweite Elektroautos: Listen, Fakten, Vorurteile

Über kaum ein Mobilitätsangebot wird zurzeit so heftig debattiert wie über Elektroautos. Der Streitpunkt ist dabei oftmals die Frage nach der Reichweite von E-Autos. Viele Herstellerangaben sind ungenau, einheitliche Testverfahren etablieren sich gerade erst in unserer Gesellschaft und wie bei vielen anderen Themen auch, ist das Netz voller Falschinformationen, Mythen und Vorurteile. Hier den Überblick zu behalten, fällt wirklich nicht leicht. Wir erklären euch in diesem Artikel, wie genau die Reichweite von Elektroautos berechnet wird, welche Testverfahren es gibt, welche Rolle Faktoren wie die Außentemperatur oder die Fahrweise spielen und geben einen Überblick über die Reichweiten der gängigen Modelle. Also – Stecker rein und los geht es! 

Elektromobilität ist nicht nur groß im Kommen, sie ist längst da. Ob man nun Fan von Verbrennungsmotoren oder Elektroenthusiast*in ist, spielt dabei keine große Rolle. Denn die neuen Technologien sind mittlerweile fester Bestandteil des Marktes und im Hinblick auf die ökologischen Herausforderungen der Zukunft ist das Elektroauto zumindest als Brückentechnologie eine Tatsache, der man sich stellen muss.

Eines der häufigsten Argumente gegen das E-Auto ist seine Reichweite. Lange Zeit galten Elektroautos als Stadtflitzer für kurze Strecken, zum Beispiel für den Arbeitsweg oder den täglichen Einkauf. Längere Strecken oder gar Urlaubstrips schienen undenkbar. Und tatsächlich hatten diese Behauptungen gerade in den Anfangstagen der Technologie durchaus ihre Daseinsberechtigung. Inzwischen haben fleißige Ingenieur*innen jedoch zahlreiche Optimierungen entwickelt, die die Reichweite eines E-Autos enorm haben steigen lassen. Die erzielbaren Reichweiten haben sich im Vergleich zu den frühen Elektroautos mittlerweile verdoppelt. 

Auto-Akku oder Auto-Batterie?

Zunächst einige Sätze zum Begriff Akku (Akkumulator) und Batterie. Obwohl in der breiten Öffentlichkeit stets von Batterien für Elektroautos die Rede ist, ist dies streng genommen falsch.

Batterien sind nicht wieder aufladbare Stromspeicher. Sie können nur einmalig verwendet werden. Ihr Vorteil Akkus gegenüber ist die längere Haltung der Ladung. Eine Batterie kann in der Regel mehrere Jahre ohne nennenswerte Einbußen der Leistung gelagert werden. Ein weiterer Vorteil ist ihre im Vergleich zu Akkus geringere Empfindlichkeit für Temperaturschwankungen.

Akkus oder Akkumulatoren sind dagegen wieder aufladbare Energiespeicher. Wie oft ein Akku wieder aufgeladen werden kann, ist typabhängig. Im Schnitt sind es zwischen 500 und 1.000 Ladezyklen, was einer Lebensdauer von rund acht bis zehn Jahren entspricht. Die in Elektroautos verbauten Lithium-Ionen-Akkus lassen mit der Zeit in ihrer speicherbaren Stromkapazität nach, da sich ihre physikalischen Eigenschaften negativ verändern. 

Wovon hängt die Reichweite eines Elektroautos ab?

Die elektrische Reichweite eines Fahrzeuges ist in der Theorie mit einer einfachen Formel zu berechnen:

Kapazität des Akkus (kWh) x 100 km ÷ Energieverbrauch (kWh/100 km)

Wie so oft ist das Ganze aber nicht so einfach, denn es müssen diverse externe und interne Faktoren berücksichtigt werden. Auf die vier wichtigsten werden wir nun etwas näher eingehen.

Die Akkukapazität von Elektroautos

Natürlich spielt die Größe eines Akkus eine zentrale Rolle, wenn es um die Gesamtreichweite des Autos geht. Aktuell speichern die größten erhältlichen Elektroauto-Akkus rund 100 Kilowattstunden (kWh). Bei einem Verbrauch von 15 bis 25 kWh pro 100 Kilometer können E-Autos wie der Tesla Model S/X, der Jaguar I-Pace oder der Audi e-tron mit einem vollen Akku zwischen 400 und 600 Kilometer zurücklegen. Diese beeindruckende Reichweite gilt jedoch nicht für alle Elektrofahrzeuge. So kommt ein Volkswagen e-Golf auf 35,8 kWh und ein BMW i3 (60 Ah) auf nur 18,8 kWh. Ein kleinerer Akku ist jedoch nicht immer nachteilig, denn er ist günstiger, klimafreundlicher und leichter, was sich wiederum positiv auf den Verbrauch auswirkt.

 

 

Der Stromverbrauch von Elektroautos

Als Faustregel gilt hier: Die Herstellerangaben sind nur bedingt verlässlich. Ihre Angaben stammen meistens von einem Prüfstand und sind auf die echten Verhältnisse auf der Straße entsprechend nicht anwendbar. Gemessen wird hierbei nach der festen Prüfstands-Verbrauchsnorm WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure), auf das wir im weiteren Verlauf dieses Beitrags noch weiter eingehen. Mit WLTP sind die Herstellerangaben zwar weltweit gut miteinander vergleichbar, ein realistisches Bild des Verbrauchs und damit eine brauchbare Aussage über die tatsächliche Reichweite des Elektroautos, wird damit aber nicht gezeichnet.

Darüber hinaus spielt die Beladung des Autos natürlich ebenfalls eine große Rolle. Wer allein und ohne Koffer reist, verbraucht deutlich weniger als eine vierköpfige Familie mit Urlaubsgepäck.

Die eigene Fahrweise

Wer ständig Gas gibt und bremst oder das Gaspedal gerne durchdrückt, steigert den Kraftstoff- bzw. Stromverbrauch und verringert die Reichweite. In diesem Sinne unterscheidet sich ein Elektroauto nicht von einem herkömmlichen Verbrenner. Auch Diesel und Benziner sind bei einer aggressiven Fahrweise schneller leer. Welche Geschwindigkeit für den jeweiligen Wagen einen optimalen Verbrauch festlegt, lässt sich stets den Herstellerangaben entnehmen.

Externe Faktoren

Wind und Wetter spielen auch bei Verbrennern eine Rolle, wenn es um den Verbrauch geht. So verbraucht eine Klimaanlage zwischen 10 und 15 Prozent mehr Sprit als ein Fahrzeugbetrieb ohne. In der Stadt bedeutet es einen Mehrverbrauch von rund 0,54 Liter auf 100 Kilometer. Außerhalb der Stadt und bei einer gleichmäßigen Geschwindigkeit wie 100 km/h, liegt der Mehrverbrauch bei rund 0,3 Liter.

Akkus sind jedoch besonders kälteempfindlich und funktionieren im Winter weniger effektiv. Das Phänomen kennt man auch von Smartphones, die im Winter deutlich schneller leer werden. Grund dafür ist die physikalische Beschaffenheit der Lithium-Ionen-Akkus. Ihr Gemisch an chemischen Komponenten hat einen Optimalwert. Dieser Punkt markiert die physikalischen Begleitumstände, an denen der Akku seine optimale Leistung bringen kann.

Ist es draußen zu kalt, sinkt die Leistung, ist es zu heiß, können sich auf atomarer Ebene die Verbindungen der Moleküle auflösen und den Akku dauerhaft schädigen, was die Leistung ebenfalls negativ beeinträchtigt.

Die optimale Betriebstemperatur liegt zwischen 20 und 40 Grad Celsius. Im Winter sollte man den Akku vor Beginn einer Fahrt also optimalerweise vorwärmen, was seine Lebenszeit sowie den Wirkungsgrad erhöht.

Mercedes EQA

Bild: Der Mercedes EQA hat mit 486 Kilometern die höchste Reichweite im aktuellen like2drive E-Portfolio

Ladeleistung von Elektroautos

Je größer der Akku, desto besser für die Reichweite? Jein. Natürlich verhält sich ein großer Auto-Akku zunächst wie ein großer Benzintank: Man kann mit einer Ladung/Befüllung eine größere Strecke zurücklegen. Doch während das Nachtanken von Sprit in wenigen Minuten erledigt ist, verhält es sich bei E-Autos ganz anders. Was bringt ein riesiger Akku, den man ewig lange aufladen muss, bis es weitergehen kann?

Hier kommt die Ladeleistung ins Spiel. Diese bestimmt, wie schnell sich der Akku an einer Ladesäule wieder aufladen lässt. Als gut gilt eine Ladeleistung, die in einer halben Stunde rund 200 Kilometer Reichweite nachladen kann. Natürlich spielt auch die Leistung der Ladesäule eine große Rolle bei der Ladegeschwindigkeit. Diese haben in der Regel eine Leistung zwischen AC (Gleichstrom) 3,7 kW (Eigenheim, Büro) und AC 11 kW (Wohnanlagen, öffentliche Parkplätze) sowie DC (Wechselstrom) 50 kW und DC 350 kW (Autohöfe und Raststätten an der Autobahn). An der heimischen Steckdose (AC 3,7 kW) dauert das Aufladen eines 58-kWh-Akkus von 20 auf 80 Prozent der maximalen Kapazität rund acht Stunden. Eine reguläre Raststätten-Ladesäule mit 150 kW bewältigt diese Aufgabe in rund einer Stunde. Natürlich gibt es auch Charger der Superlative, die jedoch nur zu speziellen Anlässen verwendet werden und nicht für die breite Öffentlichkeit bestimmt sind.  

Was ist das WLTP (Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure) und wie wird hierbei gemessen?

Das WLTP, zu Deutsch etwa weltweit einheitliches Leichtfahrzeuge-Testverfahren, ist ein Verfahren zur Bestimmung der Abgasemissionen (Schadstoff- und CO2-Emissionen) sowie des Kraftstoff-/Stromverbrauchs von Autos. Das WLTP wird seit dem 1. September 2017 angewandt und löst den vorherigen Neuen Europäischen Fahrzyklus (NEFZ) ab. Es wurde von Experten aus der Europäischen Union, Indien sowie Japan nach den Richtlinien des World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations der Wirtschaftskommission für Europa der Vereinten Nationen (UNECE) entwickelt.

Das Verfahren berücksichtigt diverse Kriterien wie Umgebungstemperatur, Reifenauswahl und -druck oder Schaltvorgänge. Insgesamt gibt es drei Prüfzyklen, die nach Motornennleistung zu Leermasse definiert werden (Hochleistungsfahrzeuge, Mittelfeld, Low-Power-Fahrzeuge).

Für jede Klasse gibt es diverse Fahrzyklen, die den Betrieb auf städtischen und außerstädtischen Straßen, Autobahnen und Schnellstraßen abbilden sollen. Die Dauer jedes Teils ist in allen drei Klassen gleich, jedoch sind die Beschleunigungs- und Geschwindigkeitskurven verschieden.

Die Kritik an diesem Verfahren ist, dass der tatsächliche Verbrauch systematisch unterschätzt, während die mögliche Reichweite Fahrzeuge überschätzt wird.   

Alternative Messverfahren die Reichweite von Elektroautos

Um an Werte zu kommen, die näher an der Realität liegen, wurden diverse alternative Messverfahren entwickelt. So nutzt der ADAC beispielsweise den sogenannten Ecotest. Hierbei wird besonders auf zwei Faktoren geachtet. Kriterium Nummer eins sind die Giftstoffe (Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff, Stickoxiden und Partikel), die durch den Auspuff ausgeschieden werden. Das zweite Kriterium sind die klimaschädlichen CO2-Emissionen.

Autos mit besonders guten Prüfstandergebnissen müssen ihre Werte auf der Straße bestätigen. Dafür nutzt der ADAC ein PEMS-Gerät (Portable Emission Measurement System). Dieses wird an dem Auspuff des getesteten Fahrzeugs angebracht und misst den Schadstoff- und CO2-Ausstoß während der Fahrt.

Auch die Auto Bild hat ein eigenes Testverfahren entwickelt. Jedes der etwa 700 von dem Blatt jährlich getesteten Autos (Verbrenner und Stromer) muss eine 155 Kilometer lange Verbrauchsrunde absolvieren. Der Start erfolgt stets mit vollem Tank/Akku. Die Strecke besteht aus 40 Kilometer Stadt, 61 Kilometer Landstraßen und 54 Kilometer Autobahn. Dabei werden unterschiedliche Geschwindigkeiten gefahren, darunter 20 Kilometer Vollgas. Zurück am Ausgangspunkt wird anhand der nachgetankten Sprit- bzw. Strommenge den Durchschnittsverbrauch errechnet.

Entsprechend variieren die Angaben zu den tatsächlichen Reichweiten von Elektroautos je nach angewendetem Testverfahren. 

Der Elektromotor: Deutlich effizienter als ein Verbrennungsmotor

 

 Motor eiines elektrischen Volkswagen Golfs, E-Golf Motor

Bild: Der Motor eines VW e-Golfs

Wie schlägt sich ein Elektromotor im direkten Vergleich mit einem Verbrennungsmotor? Ziemlich gut! Gerade was die Energieeffizienz betrifft, sind sie den Klassikern sogar haushoch überlegen. Während bei einem Diesel rund 55 Prozent und bei einem Benziner sogar bis zu 80 Prozent der gewonnenen Energie einfach als Wärme verpufft und damit verschwendet wird, gehen bei einem elektrischen Motor lediglich 20 Prozent der Energie verloren.

Hinzu kommt die einfache Bauweise eines Elektromotors, der auf Katalysatoren, Ölfilter, Vergaser oder Zündkerzen verzichten kann. Der Rotor im Inneren wird über das Anziehen und Abstoßen durch Magnetfelder angetrieben. Insgesamt besteht ein Elektromotor aus weniger als 200 Einzelteilen, während es bei einem Verbrenner über 1.200 sind. Dies macht Letztere entsprechend wartungsintensiv und anfällig für Schäden.

Da Elektromotoren über einen großen nutzbaren Drehzahlbereich verfügen, werden keine Schaltgetriebe oder lösbare Kupplungen gebraucht. Meistens werden in Elektroautos Untersetzungsgetriebe verwendet. Auch ein eigenes Getriebe für den Rückwärtsgang ist überflüssig, da Elektromotoren in beide Richtungen laufen können. Bei Autos mit einem mittleren und größeren Gewicht werden teilweise unter Last schaltbare Zweiganggetriebe verbaut, die die maximale Reichweite um bis zu fünf Prozent steigern sollen.

Die Reichweiten der Elektroautos im like2drive Auto-Abo

Die Anschaffung eines E-Autos ist für viele Menschen zu teuer. Andere würden die Technologie dagegen gerne ausgiebig testen, bevor sie sich dafür entscheiden. In beiden Fällen ist das Auto-Abo das ideale Konzept, um sich der der Elektromobilität zu nähern. Entsprechend ist unser E-Portfolio in letzter Zeit angewachsen. Hier gibt es eine Übersicht von unseren aktuell verfügbaren Modellen.

Dacia Spring Business - 230 Kilometer Reichweite 

Fiat 500-e Icon - 312 Kilometer Reichweite

Peugeot e-208 GT - 340 Kilometer Reichweite

Mercedes EQV - 363 Kilometer Reichweite

Renault Zoe Intens386 Kilometer Reichweite

Porsche Taycan - 407 Kilometer Reichweite 

Mercedes EQC AMG Line - 421 Kilometer Reichweite

Tesla Model 3 Standard Range Plus - 448 Kilometer Reichweite

Hyundai Kona Elektro - 484 Kilometer Reichweite

Mercedes EQA - 486 Kilometer Reichweite 

 

 

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