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Reichweite im Winter: wie viel wirklich fehlt
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Dass ein Elektroauto im Winter kürzer fährt, ist bekannt; woran es liegt, meist nicht. Die drei Ursachen wirken unterschiedlich stark, und nur gegen zwei davon lässt sich etwas tun.
Drei Verluste, die sich addieren
Der Reichweitenverlust im Winter ist keine einzelne Erscheinung, sondern die Summe aus drei unabhängigen Effekten. Erstens gibt eine kalte Zelle weniger Energie her und nimmt sie langsamer wieder auf. Zweitens muss der Innenraum geheizt werden, und dafür gibt es im Elektroauto keine Abwärme aus einem Verbrennungsmotor. Drittens steigt der Fahrwiderstand, weil kalte Luft dichter ist, Reifen härter rollen und Schnee bremst.
Diese drei Anteile verhalten sich verschieden. Der Zellverlust ist am Anfang der Fahrt am grössten und schmilzt, sobald sich die Batterie erwärmt hat. Die Heizung kostet eine ungefähr konstante Leistung, unabhängig von der Geschwindigkeit — sie fällt deshalb im Stadtverkehr prozentual viel stärker ins Gewicht als auf der Autobahn. Der Fahrwiderstand wächst dagegen mit der Geschwindigkeit und trifft die Autobahnfahrt am härtesten.
Wer das auseinanderhält, versteht auch, warum zwei Fahrer desselben Modells völlig verschiedene Zahlen berichten. Der eine fährt zehn Kilometer zur Arbeit und heizt dabei ein kaltes Auto; der andere fährt zweihundert Kilometer am Stück und hat die Heizung nach zwanzig Minuten nur noch auf kleiner Stufe.
Warum eine kalte Zelle weniger hergibt
In einer Lithium-Ionen-Zelle wandern Ionen durch einen flüssigen Elektrolyten von einer Elektrode zur anderen. Kälte macht diesen Elektrolyten zäher und verlangsamt die Bewegung. Die Folge ist ein höherer Innenwiderstand: Bei jedem Ampere, das fliesst, fällt mehr Spannung in der Zelle selbst ab, und diese Spannung wird zu Wärme statt zu Vortrieb.
Deshalb sinkt bei Kälte nicht nur die entnehmbare Energie, sondern auch die verfügbare Leistung. Viele Fahrzeuge begrenzen bei tiefen Temperaturen die Beschleunigung, und fast alle begrenzen die Rekuperation: Eine kalte Zelle darf nicht mit hohem Strom geladen werden, weil sich sonst metallisches Lithium an der Anode ablagert — ein Vorgang, der die Zelle dauerhaft schädigt. Das ist kein Softwarefehler, sondern Schutz.
Der Effekt ist reversibel. Sobald die Zellen ihr Betriebsfenster erreicht haben — grob zwischen zwanzig und vierzig Grad —, kehren Kapazität und Leistung zurück. Die Batterie hat im Winter nicht weniger Kapazität, sie gibt sie nur kalt nicht her.
Die Heizung ist der grösste Einzelposten
Ein Verbrennungsmotor wirft rund zwei Drittel der eingesetzten Energie als Wärme weg; ein Teil davon heizt den Innenraum, ohne dass es etwas kostet. Ein Elektroantrieb arbeitet mit einem hohen Wirkungsgrad und erzeugt entsprechend wenig Abwärme. Was den Innenraum wärmt, muss aus der Batterie kommen.
Eine elektrische Widerstandsheizung setzt eine Kilowattstunde Strom in genau eine Kilowattstunde Wärme um. Beim Aufheizen eines ausgekühlten Innenraums zieht sie mehrere Kilowatt, danach weniger. Entscheidend ist das Verhältnis zur Antriebsleistung: Wer im Stadtverkehr im Mittel sechs Kilowatt zum Fahren braucht und drei zum Heizen, verliert die Hälfte seiner Reichweite. Wer auf der Autobahn fünfundzwanzig Kilowatt zum Fahren braucht, verliert an denselben drei Kilowatt gut ein Zehntel.
Eine Wärmepumpe verschiebt Wärme, statt sie zu erzeugen, und liefert je Kilowattstunde Strom mehr als eine Kilowattstunde Wärme. Wie viel mehr, hängt vom Temperaturunterschied ab, den sie überbrücken muss — bei mildem Frost ist der Gewinn erheblich, bei strenger Kälte schrumpft er. Ob sich der Aufpreis rechnet, ist eine eigene Frage.
Der Fahrwiderstand steigt mit
Der Luftwiderstand ist proportional zur Dichte der Luft, und die Dichte steigt, wenn die Temperatur sinkt. Zwischen einem milden Herbsttag und einem strengen Frosttag liegen mehrere Prozent Dichteunterschied — bei Autobahntempo, wo der Luftwiderstand den grössten Teil der Leistung frisst, ist das direkt messbar.
Dazu kommt der Rollwiderstand. Winterreifen haben eine weichere Mischung und ein gröberes Profil; beides erhöht die Walkarbeit. Kalte Luft im Reifen bedeutet ausserdem niedrigeren Druck — pro zehn Grad Temperaturabfall sinkt der Druck spürbar, und ein zu weicher Reifen rollt schlechter. Schneematsch und nasse Fahrbahn kommen obendrauf.
Dieser Teil des Verlusts trifft Verbrenner genauso. Er fällt beim Elektroauto nur auf, weil dort die verbleibende Reichweite sichtbar und in Kilometern beziffert vor dem Fahrer steht, während beim Verbrenner niemand den Verbrauch im Januar mit dem im Juli vergleicht.
Wie gross der Verlust ausfällt
Eine einzelne Zahl gibt es nicht, und wer eine nennt, hat ein bestimmtes Fahrprofil im Kopf. Als Grössenordnung — und ausdrücklich nur als solche — liegt der Winterverlust bei gemässigtem Frost und gemischter Strecke zwischen einem Fünftel und einem Drittel der Sommerreichweite. Bei kurzen Stadtstrecken mit ausgekühltem Fahrzeug kann er deutlich darüber liegen, bei langen Autobahnfahrten im milden Winter deutlich darunter.
Zwei Kennzahlen machen die eigene Lage klarer als jede Faustregel. Die erste ist der Verbrauch je hundert Kilometer, gemessen über eine Woche im Januar und eine im Juli. Die zweite ist die Länge der längsten Strecke, die du ohne Zwischenladen fahren musst. Erst das Verhältnis der beiden sagt, ob der Winter überhaupt ein Problem ist.
Für die meisten Pendler ist es keines. Wer täglich vierzig Kilometer fährt und nachts lädt, merkt vom Winterverlust nichts ausser einer höheren Stromrechnung. Ein Problem wird er dort, wo die Reichweite im Sommer schon knapp war.
Vorkonditionieren: die wirksamste Massnahme
Der grösste Einzelposten — das Aufheizen des Innenraums — lässt sich aus der Fahrt herausnehmen. Wenn das Fahrzeug am Kabel hängt und vor der Abfahrt heizt, kommt diese Energie aus der Steckdose und nicht aus der Batterie. Das Auto startet warm, die Scheiben sind frei, und der Verbrauch der ersten zehn Kilometer sieht aus wie im Sommer.
Manche Fahrzeuge konditionieren dabei auch die Batterie vor. Das ist der zweite Hebel: Eine Batterie im Betriebsfenster gibt volle Leistung, rekuperiert sofort und lädt unterwegs mit der Leistung, für die sie gebaut ist. Wer einen Schnellladestopp in der Navigation anmeldet, löst bei vielen Fahrzeugen genau diese Vorheizung aus — deshalb lohnt es sich, die Säule ins Navigationssystem einzugeben, auch wenn man den Weg kennt.
Danach kommen die kleinen Dinge, und sie summieren sich:
- Sitz- und Lenkradheizung statt Innenraumheizung. Sie erwärmen ein paar hundert Gramm Material statt eines Kubikmeters Luft und brauchen einen Bruchteil der Leistung.
- Reifendruck im Winter kontrollieren, nicht im Herbst einmal einstellen und vergessen.
- Umluft nutzen, sobald der Innenraum warm ist — kalte Frischluft aufzuheizen kostet dauerhaft Leistung.
- Das Fahrzeug nicht mit leerem Akku über Nacht draussen stehen lassen, wenn morgens eine lange Fahrt ansteht.
Laden im Winter
Eine kalte Batterie nimmt nicht nur weniger Leistung an, sie nimmt sie auch deutlich später an. An der Schnellladesäule bedeutet das: Die Anzeige zeigt eine Leistung, die weit unter dem liegt, was das Datenblatt verspricht, und steigt erst, wenn der Ladestrom selbst die Zellen erwärmt hat. Bei strenger Kälte kann ein Ladestopp dadurch doppelt so lange dauern wie derselbe Stopp im Sommer.
Daraus folgt eine einfache Regel für die Langstrecke: Fahr die letzten Kilometer vor dem Ladestopp zügig und plane den Stopp im Navigationssystem, damit die Vorkonditionierung anläuft. Ein Fahrzeug, das mit warmer Batterie an der Säule ankommt, steht kürzer als eines, das dort erst aufwärmen muss.
Zu Hause spielt das keine Rolle. Bei elf Kilowatt ist der Ladestrom so klein, dass die Temperatur kaum begrenzt — die Nacht ist ohnehin lang genug. Wer ohne eigenen Anschluss lebt und im Winter regelmässig an der Schnellladesäule steht, zahlt den Winter allerdings doppelt: einmal in Kilowattstunden, einmal in Zeit.
Was das beim Kauf bedeutet
Rechne mit der Winterreichweite, nicht mit der Normreichweite. Nimm den Prospektwert, zieh ein Drittel ab und prüfe, ob die verbleibende Strecke deinen längsten regelmässigen Weg abdeckt. Passt es damit, passt es das ganze Jahr. Passt es nur im Sommer, wirst du im Januar unzufrieden sein, egal wie gut das Fahrzeug sonst ist.
Zwei Ausstattungspunkte sind im Winter mehr wert als im Sommer: eine Wärmepumpe und eine Batterieheizung mit Vorkonditionierung. Beide waren bei vielen Modellen Aufpreis, und beide lassen sich nicht nachrüsten. Bei einem Gebrauchtwagen gehören sie deshalb auf die Liste der Punkte, die vor der Probefahrt geklärt werden.
Und der praktische Rat: Mach die Probefahrt an einem kalten Tag, wenn es sich einrichten lässt, und fahr dabei die Strecke, die du täglich fährst. Eine halbe Stunde bei drei Grad sagt mehr über die Alltagstauglichkeit als jede Reichweitenangabe.