Ein VW ID.4 GTX (Stromverbrauch kombiniert: 18,2–16,3 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++) steht im Winter an einer Ladestation.

Bringt E-Autos im Winter weiter: die Wärmepumpe

Da Elektroautos zum Heizen nicht auf Abwärme eines Verbrennungsmotors zurückgreifen können, ist der Energieaufwand dafür entsprechend höher. Heizen kostet also unter Umständen viel Strom – und damit Reichweite. Eine Lösung kann eine Wärmepumpe sein: Sie ermöglicht effizientes Heizen, ohne die Batterie zu beanspruchen.

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ID.4 GTX: Stromverbrauch kombiniert: 18,2–16,3 kWh/100 km (NEFZ); CO₂-Emissionen kombiniert: 0 g/km; Effizienzklasse A+++

Da Elektroautos zum Heizen nicht auf Abwärme eines Verbrennungsmotors zurückgreifen können, ist der Energieaufwand dafür entsprechend höher. Heizen kostet also unter Umständen viel Strom – und damit Reichweite. Eine Lösung kann eine Wärmepumpe sein: Sie ermöglicht effizientes Heizen, ohne die Batterie zu beanspruchen.

Das und mehr erfahren Sie hier über Wärmepumpen in E-Autos:

  • Ein Wärmepumpensystem verdichtet ein flüssiges Kältemittel, um durch den Pumpenkreislauf strömende Luft zu erwärmen.
  • Dank der Wärmepumpe muss im Winter zum Beheizen des E-Autos weniger Energie aus der Hochvoltbatterie genutzt werden – dadurch entsteht ein Reichweitenvorteil.
  • Die in den Volkswagen ID. Modellen optional eingesetzten Wärmepumpen nutzen das natürliche und weniger umweltbelastende Kältemittel Kohlendioxid.
  • Wie viel mehr an Reichweite eine Wärmepumpe ermöglichen kann, hängt neben der Energieersparnis auch von der individuellen Fahrweise ab.

Bei einem herkömmlichen Auto mit Verbrennungsmotor kann man dessen Abwärme in der kalten Jahreszeit zum Beheizen des Innenraums nutzen. Beim E-Fahrzeug muss nachgeholfen werden, denn ein Elektromotor gibt nicht genügend Wärme ab. Deshalb setzen viele Autohersteller auf eine Wärmepumpe: Die erhöht die Reichweite der Elektroautos bei kalten Temperaturen und eingeschalteter Heizung. Die Technik kommt beispielsweise in den Elektroautos von Volkswagen optional zum Einsatz und kann für alle ID. Modelle mitbestellt werden.

 

So funktioniert die Wärmepumpe

Die in modernen Elektroautos eingebauten Wärmepumpen verdichten ein flüssiges Kältemittel unter hohem Druck und nutzen die dabei entstehende Wärme, um durchströmende Kaltluft zu erhitzen. Sie ermöglichen besonders energiesparende Wärmegewinnung, indem sie auch Wärme beziehungsweise Energie aus der Umgebungsluft nutzen und diese mit vergleichsweise geringem Aufwand weiter erhitzen. Diesem System liegt ein einfaches physikalisches Prinzip zugrunde: Beim Umwandeln von Flüssigkeiten in einen gasförmigen Zustand (Verdampfen) muss Energie aufgewendet werden. Umgekehrt wird beim Wandel von gasförmig zu flüssig (Kondensieren) Energie freigesetzt. 

Die Grafik zeigt symbolhaft die Funktionsweise einer Wärmepumpe in einem Volkswagen ID. Modell.
Mit einer Wärmepumpe kann nicht nur Energie gespart, sondern auch zur Schonung des Akkus beigetragen werden.  

Die Wärmepumpe nutzt die Abwärme von anderen Geräten, wie dem Elektromotor oder dem Akku, um ein eingesetztes Kältemittel zu verdichten und darüber durchströmende Luft zu erwärmen. Das Ganze funktioniert durch die Änderung des Aggregatzustands des Kältemittels. Und zwar wird das verwendete flüssige Kältemittel zunächst durch die Zugabe von Wärmeenergie in einen gasförmigen Zustand gebracht. Anschließend wird es in einem Kompressor mit zusätzlicher Energiezufuhr verdichtet, es wird also quasi mehr Energie in dem gasförmigen Stoff gespeichert. Das mittlerweile gasförmige Kältemittel wird schließlich an einen Kondensator weitergeleitet. Beim Kondensieren (verflüssigen) gibt der verdichtete Stoff zusätzliche Wärmeenergie ab. Diese kann über einen Wärmetauscher in dem Fahrzeug verteilt werden. Dabei kann sie sowohl zum Beheizen des Innenraums des Autos als auch zum Wärmen bestimmter Komponenten wie dem Akku genutzt werden, was unter anderem beim Laden im Winter von Vorteil ist. 

Kohlendioxid als nachhaltiges Kältemittel

Das erstmals für die Wärmepumpen in den Elektroautos von Volkswagen verwendete natürliche Kältemittel R744 (Kohlendioxid, CO2) ermöglicht eine besonders umweltbewusste Wärmegewinnung. Denn es ist deutlich weniger klimabelastend als fluorierte Gase (F-Gase), die lange in Klimaanlagen und Kühlgeräten eingesetzt wurden. F-Gase sind synthetischen Kühlmittel und gelten als besonders starke Treibhausgase. Ihr Treibhauspotenzial ist nach Angaben der Deutschen Umwelthilfe bis zu 24.000-mal höher als das von CO2 – sie haben also einen entsprechend größeren, negativen Einfluss auf das Klima. Natürliche Kältemittel dagegen haben nicht nur ein geringes Treibhauspotenzial, sondern sind auch effizienter als F-Gase. So sorgen sie gleichzeitig für weniger Stromverbrauch und weniger Emissionen

Die Armatur eines Elektroautos ist zu sehen, an der eine Person am linken Rad die Temperatur einstellt.
Eine Wärmepumpe senkt den Energiebedarf für das Beheizen. So hält die Batterie im Winter länger stand. (Bild: Adobe Stock)

Mehr Reichweite dank Energieeinsparung

Die Hochvoltbatterie des E-Autos muss dank des Temperaturmanagements „nur“ den Kompressor versorgen anstatt einer elektrischen Heizung. Durch den Einsatz einer Wärmepumpe sinkt der Energiebedarf für das Beheizen des Innenraums von Elektroautos bei Außentemperaturen unter 0 Grad. Diese Einsparung kommt dem Energieinhalt der Batterie zugute, was sich wiederum positiv auf die Reichweite auswirkt.  

Wie groß der Reichweitenvorteil tatsächlich ist, hängt aber auch von der individuellen Fahrweise ab: Je niedriger die durchschnittliche Geschwindigkeit, desto höher der Einfluss der Heizung auf den Stromverbrauch, desto größer der positive Effekt durch die Wärmepumpe. 

So optimieren Sie die Reichweite Ihres Volkswagen ID.

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Die Animation zeigt: Die Reichweite von modernen E-Autos ist mehr als alltagstauglich.

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ID.4: Stromverbrauch (kombiniert): 16,3–15,5 kWh/100 km; CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++. *Der ID.4 Pure ist vorübergehend nicht mit einer individuellen Ausstattung bestellbar.
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Bildliche Darstellungen können vom Auslieferungszustand abweichen.
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Bildliche Darstellungen können vom Auslieferungszustand abweichen.
4.
Tiguan eHybrid: Kraftstoffverbrauch in l/100 km: kombiniert 2,0–1,8; Stromverbrauch in kWh/100 km: kombiniert 14,0–13,4; CO₂-Emission in g/km: kombiniert 46–42; Effizienzklasse: A+++. Rein elektrische WLTP-Reichweite: Bis zu 45 km.

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Volkswagen AG Disclaimer

  • Die in dieser Darstellung gezeigten Fahrzeuge und Ausstattungen können in einzelnen Details vom aktuellen deutschen Lieferprogramm abweichen. Abgebildet sind teilweise Sonderausstattungen der Fahrzeuge gegen Mehrpreis. Bitte beachten Sie auch unseren Konfigurator für eine Übersicht der aktuell verfügbaren Modelle und Ausstattungen. Die Angaben beziehen sich nicht auf ein einzelnes Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebots, sondern dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen.
  • Bitte beachten Sie die allgemeingültigen Corona Regelungen. 
  • Die angegebenen Verbrauchs- und Emissionswerte wurden nach den gesetzlich vorgeschriebenen Messverfahren ermittelt. Seit dem 1. September 2017 werden bestimmte Neuwagen bereits nach dem weltweit harmonisierten Prüfverfahren für Personenwagen und leichte Nutzfahrzeuge (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure, WLTP), einem realistischeren Prüfverfahren zur Messung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen, typgenehmigt. Ab dem 1. September 2018 wird der WLTP schrittweise den neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) ersetzen. Wegen der realistischeren Prüfbedingungen sind die nach dem WLTP gemessenen Kraftstoffverbrauchs- und CO2-Emissionswerte in vielen Fällen höher als die nach dem NEFZ gemessenen. Dadurch können sich ab 1. September 2018 bei der Fahrzeugbesteuerung entsprechende Änderungen ergeben. Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen WLTP und NEFZ finden Sie unter www.volkswagen.de/wltp. Aktuell sind noch die NEFZ-Werte verpflichtend zu kommunizieren. Soweit es sich um Neuwagen handelt, die nach WLTP typgenehmigt sind, werden die NEFZ-Werte von den WLTP-Werten abgeleitet. Die zusätzliche Angabe der WLTP-Werte kann bis zu deren verpflichtender Verwendung freiwillig erfolgen. Soweit die NEFZ-Werte als Spannen angegeben werden, beziehen sie sich nicht auf ein einzelnes, individuelles Fahrzeug und sind nicht Bestandteil des Angebotes. Sie dienen allein Vergleichszwecken zwischen den verschiedenen Fahrzeugtypen. Zusatzausstattungen und Zubehör (Anbauteile, Reifenformat usw.) können relevante Fahrzeugparameter, wie z. B. Gewicht, Rollwiderstand und Aerodynamik, verändern und neben Witterungs- und Verkehrsbedingungen sowie dem individuellen Fahrverhalten den Kraftstoffverbrauch, den Stromverbrauch, die CO2-Emissionen und die Fahrleistungswerte eines Fahrzeugs beeinflussen. Weitere Informationen zum offiziellen Kraftstoffverbrauch und den offiziellen, spezifischen CO2-Emissionen neuer Personenkraftwagen können dem „Leitfaden über den Kraftstoffverbrauch, die CO2-Emissionen und den Stromverbrauch neuer Personenkraftwagen“ entnommen werden, der an allen Verkaufsstellen und bei der DAT Deutsche Automobil Treuhand GmbH, Hellmuth-Hirth-Str. 1, 73760 Ostfildern-Scharnhausen (www.dat.de/co2) unentgeltlich erhältlich ist. Effizienzklassen bewerten Fahrzeuge anhand der CO2-Emissionen unter Berücksichtigung des Fahrzeugleergewichts. Fahrzeuge, die dem Durchschnitt entsprechen, werden mit D eingestuft. Fahrzeuge, die besser sind als der heutige Durchschnitt werden mit A+++, A++, A+, A, B oder C eingestuft. Fahrzeuge, die schlechter als der Durchschnitt sind, werden mit E, F oder G beschrieben. Die hier gemachten Angaben beziehen sich jeweils auf die EG-Typgenehmigung des gewählten Modells und dessen Serienausstattung gem. Richtlinie 2007/46/EG. Von Ihnen im Zuge der Konfiguration gewählte Sonderausstattung kann dazu führen, dass Ihr konfiguriertes Modell aufgrund der gewählten Ausstattung einem anderen genehmigten Typ entspricht, als dies ohne gewählte Sonderausstattung der Fall wäre. Daraus können sich Abweichungen der Angaben für Ihr konfiguriertes Modell ergeben. Bei den angegebenen CO2-Werten handelt es sich um die Werte, die im Rahmen der Typgenehmigung des Fahrzeugs ermittelt wurden.