Ein analoges Thermometer, das vor die Sonne gehalten wird, zeigt 35 Grad an.

Klimaanlagen in Elektroautos: Wie Abkühlung die Reichweite beeinflusst

Klimaanlagen sind im Sommer oftmals die Rettung vor großer Hitze. Bei Elektroautos bedeutet das, dass sie Strom aus dem Akku benötigen. Was das für die Reichweite bedeutet, an welchen Neuerungen geforscht wird und wie sich Energie sparen lässt, lesen Sie hier. (Bild: Adobe Stock)

Klimaanlagen sind im Sommer oftmals die Rettung vor großer Hitze. Bei Elektroautos bedeutet das, dass sie Strom aus dem Akku benötigen. Was das für die Reichweite bedeutet, an welchen Neuerungen geforscht wird und wie sich Energie sparen lässt, lesen Sie hier. (Bild: Adobe Stock)

Klimaanlagen in Elektroautos …

  • … werden mit Energie aus der Batterie betrieben.
  • … wirken sich deshalb auch auf die Reichweite aus.
  • … verringern im Winter die Luftfeuchtigkeit im Innenraum des Fahrzeugs.

An milden Tagen fühlen sich E-Autos am wohlsten. Und das nicht nur, weil ihre Batterien weder hohe Temperaturen noch eisige Kälte mögen. Auch das Komfortbedürfnis ihrer Insassen spielt eine Rolle. Wer an heißen Tagen nicht schwitzen und an kalten nicht frieren möchte, regelt die Temperatur im Fahrzeug bequem über Klimaanlage und Heizung. Das geht zu Lasten des Akkus und somit der Reichweite des Elektroautos. 

Logisch, immerhin müssen die elektrisch betriebenen Geräte ihren Strom irgendwoher beziehen. Auch ein Verbrennungsmotor schluckt bei laufender Kühlung mehr Sprit als sonst. Der ADAC nennt einen erhöhten Energieverbrauch von bis zu 15 Prozent. Beim Elektroauto macht sich der Einsatz einer Klimaanlage ebenfalls bemerkbar. Die Belastung für den Akku – und damit die Einschränkung der Reichweite – fällt laut ADAC allerdings deutlich geringer aus als etwa durch die Nutzung der Heizung.

Eine Klimaanlage im Auto funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie ein Kühlschrank: In einem geschlossenen Kreislauf wechselt ein Kältemittel an zwei Stellen seinen Aggregatszustand, einmal von gasförmig zu flüssig und einmal von flüssig zurück zu gasförmig. Um das gasförmige Kältemittel zu verflüssigen, muss ihm Energie entzogen werden – das geschieht im Kondensator. Im Verdampfer wird das Kältemittel wieder gasförmig. Die dazu nötige Energie entzieht es der Umgebungsluft, die abkühlt und in den Innenraum geleitet wird.

Doch warum zapft die Klimaanlage eines E-Autos den Akku an, wenn sie Strom benötigt? Bei Verbrennern ist der Klimakompressor mit der Lichtmaschine verbunden. Weil es in elektrisch angetriebenen Autos jedoch keinen Riemenbetrieb gibt, muss ein Hochvolt-Kompressor das Kältemittel verdichten. Die Energie dafür stammt aus den Lithium-Ionen-Akkus. Somit steht sie nicht mehr für den Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung. 

Forschung: Nicht den gesamten Innenraum klimatisieren

Nun ist es auch keine Lösung, bei hoher Außentemperatur auf die Kühlung zu verzichten und in seinem Elektroauto zu zerfließen, um die Batterie seines Fahrzeugs zu schonen und die Reichweite zu optimieren. Die Forschung hat sich diesem Problem bereits angenommen. „Bisher wird das gesamte Raumluftvolumen im Auto auf eine bestimmte Temperatur gebracht“, sagt Christoph van Treeck von der RWTH AachenOpens an external link. „Wenn man aber nicht die Lufttemperatur als Basis nimmt, sondern den thermischen Komfort, also wie behaglich jemand das Raumklima empfindet, kann viel Energie gespart werden.“

Mit Hilfe einer eigens entwickelten Sensortechnik wollen die Forscher das individuelle Komfortklima der Fahrzeuginsassen ermitteln. Ziel ist es dann, die Temperatur zum Beispiel über die Sitze oder Fußmatten fein abgestimmt auf Körperteile wirken zu lassen. 

Ein VW ID.3 fährt durch Wiesen, im Hintergrund weiden Kühe.
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ID.3: Stromverbrauch in kWh/100 km: 15,6-13,1 (kombiniert); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++
Für frische (Land-)Luft sorgt manchmal auch einfach ein offenes Fenster.

Volkswagen bietet Klimatisierung nach Zonen

Auf eine personalisierte Klimatisierung setzt Volkswagen bereits im ID.3. Dort kann gewählt werden, ob allein der Bereich hinter dem Lenkrad oder der gesamte Innenraum mit kalter Luft versorgt werden soll. 

Auch ohne effiziente Sensortechnik lassen sich Einbußen bei der Reichweite mit ein paar sehr einfachen Handgriffen verringern. Wer vor dem Losfahren die Türen seines E-Autos einen Moment lang öffnet, lässt die angestaute heiße Luft nach außen entweichen. Auch lohnt es sich, bei moderaten Temperaturen eher mit geöffnetem Fenster als mit laufender Klimaanlage zu fahren. 

Klettert das Außenthermometer deutlich über das erträgliche Maß hinaus, ist das natürlich keine Option. Hier hilft ein wenig Planung weiter. Wer die Klimaanlage seines Autos schon beim Laden startet, holt sich den Strom noch aus der Steckdose und nicht aus dem Akku. Darüber hinaus sollte man auch nicht direkt das Maximum aus seiner Klimaanlage herauskitzeln. Vom Energieverbrauch macht es schon einen deutlichen Unterschied für die Batterie, ob man den Regler auf 20 oder doch nur auf 23 Grad Celsius stellt. 

E‑Mobilität: Keine Fahrt ohne funktionstüchtige Klimaanlage

Abgesehen vom eigenen Komfort: Völlig auf die Klimaanlage verzichten kann man in einem E‑Auto nicht. Denn anders als in einem Verbrenner hätte ein Defekt schwerwiegende Folgen – die Klimaanlage ist bei einem E‑Auto auch für die Kühlung der Batterie zuständig. Wenn sie nicht arbeitet, könnte der Akku überhitzen. Während bei Diesel und Benziner höchstens eine hitzige Fahrt droht, bedeutet ein Ausfall der Klimatisierung in elektrisch angetriebenen Fahrzeugen den Stillstand.

Auch im Winter ein nützlicher Helfer

Übrigens: In den kalten Monaten verrichtet nicht nur die Heizung, sondern auch die Klimaanlage wertvolle Dienste. Sie verringert den Feuchtigkeitsgehalt der Luft im Innenraum des Autos. Das bei tiefen Temperaturen am Verdampfer kondensierte Wasser wird einfach über einen Schlauch nach draußen geleitet. Indem so die Luftfeuchtigkeit verringert wird, sorgt die Klimaanlage dafür, dass Scheiben nicht so schnell beschlagen. Allerdings klappt das nur bis etwa fünf Grad Celsius. Bei Temperaturen darunter schaltet sie ab, damit der Kompressor nicht vereist. 

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ID.4: Stromverbrauch (kombiniert): 17,5–15,5 kWh/100 km (NEFZ); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++
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Bildliche Darstellungen können vom Auslieferungszustand abweichen.
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Bildliche Darstellungen können vom Auslieferungszustand abweichen.
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Tiguan eHybrid: Kraftstoffverbrauch in l/100 km: kombiniert 1,6; Stromverbrauch in kWh/100 km: kombiniert 13,8; CO₂-Emission in g/km: kombiniert 35; Effizienzklasse: A+++

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Volkswagen AG Disclaimer

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  • 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.