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 Aachen. „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.
- 1.
- ID.3: Stromverbrauch in kWh/100 km: 15,6-13,1 (kombiniert); CO2-Emission in g/km: 0; Effizienzklasse: A+++
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.
