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Reichweite verstehen

Für viele ist die Reichweite der kritischste Aspekt eines Elektrofahrzeugs. In diesem Leitfaden erklären wir, welche Faktoren die Reichweite von Elektrofahrzeugen beeinflussen und warum neue EV-Besitzer oft eine geringere Reichweite als erwartet erleben.

Die Reichweite von Elektroautos wird typischerweise als WLTP-Reichweite (Worldwide Harmonised Light Vehicles Test Procedure) in Europa, EPA in den USA und CLTC in China angegeben.

Ab Sommer 2023 haben verfügbare Modelle eine angegebene Reichweite zwischen etwa 200 km und 900 km.

Der wichtigste Aspekt der Reichweite ist die Batteriekapazität. Eine größere Batterie bedeutet mehr nutzbare Energie.

Die heutigen Modelle haben Batteriekapazitäten von etwa 40 kWh bis 230 kWh, wobei die meisten zwischen 60-100 kWh liegen. Die folgende Tabelle zeigt die nutzbare Batteriekapazität einiger der beliebtesten Modelle.

Sie können alle Modelle sortiert nach Netto-Batteriekapazität in unserer EV-Datenbank sehen.

Die Batterie ist jedoch nicht der einzige Faktor für die angegebene Reichweite. Ein weiterer kritischer Faktor ist, wie effizient das Auto ist. Effizienz bezieht sich darauf, wie viel Energie das EV aus der Batterie für eine bestimmte Strecke verbraucht. In Europa wird sie typischerweise als kWh/100 km angegeben, was angibt, wie viele kWh benötigt werden, um 100 km zu fahren. In den USA und Großbritannien wird sie als Meilen pro kWh angegeben, was angibt, wie weit man mit 1 kWh fahren kann.

Die folgende Tabelle zeigt den berechneten kWh/100 km Verbrauch und Meilen/kWh für verschiedene EVs gemäß der WLTP-Kombinationsbewertung.

Was beeinflusst den angegebenen Verbrauch?

Die Effizienz oder der Verbrauch eines EV wird von mehreren Faktoren beeinflusst.

Aerodynamischer Widerstand

Der aerodynamische Widerstand beeinflusst die Energie, die benötigt wird, um das Fahrzeug zu bewegen. Die Karosserieform und das Raddesign spielen dabei eine bedeutende Rolle. Der Mercedes Vision EQXX hält derzeit den Rekord für den niedrigsten Luftwiderstandsbeiwert mit einem Cw-Wert von nur 0,17.

Sie können die Energie berechnen, die benötigt wird, um den aerodynamischen Widerstand zu überwinden, wenn Sie den Luftwiderstandsbeiwert und die Stirnfläche eines Modells kennen. Unten sind Beispiele von verschiedenen Modellen.

Das untenstehende Diagramm zeigt den Verbrauch durch aerodynamischen Widerstand für verschiedene Modelle.

Die folgende Tabelle zeigt den Verbrauch durch aerodynamischen Widerstand bei verschiedenen Geschwindigkeiten für drei Audi-Modelle und den Mercedes EQS.

Der Mercedes EQS spart bei hohen Geschwindigkeiten im Vergleich zu SUVs erheblich Energie aufgrund des geringeren Luftwiderstands. Diese Fokussierung auf Aerodynamik hat jedoch zu einigen Beschwerden über das Design des EQS geführt.

Rollwiderstand

Rollwiderstand ist die Kraft, die der Bewegung eines Reifens auf einer Oberfläche entgegenwirkt. Er wird beeinflusst durch die Reifenbreite, das Fahrzeuggewicht, die Reifenmischung und den Reifendruck.

Hersteller bieten oft schmale Reifen an, um die bestmögliche Reichweite zu bewerben, was jedoch die Haftung verringern kann. Einige Hersteller verwenden gestaffelte Setups mit schmaleren Vorderreifen, um die Reichweite zu verbessern.

Einige Reifenhersteller bieten jetzt spezielle Reifen für Elektrofahrzeuge mit geringem Rollwiderstand an, um die Reichweite zu erhöhen. Unten ist ein detaillierter Test, der EV-optimierte und normale Reifen vergleicht.

Gewicht

Schwerere Autos benötigen mehr Energie, um sich zu bewegen.

Effizienz des Antriebsstrangs/Motoren

Elektromotoren sind im Allgemeinen effizient, aber verschiedene Motortechnologien variieren im Verbrauch. Permanent erregte Synchronmotoren verbrauchen weniger Energie, haben aber einen höheren Rollwiderstand. Induktionsmotoren verbrauchen mehr Energie, haben aber fast keinen Rollwiderstand. Neuere Autos kombinieren oft diese Technologien.

Interner Widerstand der Batterie

Der interne Widerstand in der Batterie verursacht Wärmeverluste.

Faktoren variieren je nach gewählten Optionen

Das Design des Elektrofahrzeugs beeinflusst viele Faktoren, aber auch vom Käufer gewählte Optionen können die Reichweite beeinflussen. Zum Beispiel erhöhen breitere Reifen den Verbrauch, und ein Panoramadach kann die Reichweite verringern.

Das untenstehende Diagramm zeigt, wie das Hinzufügen von Optionen den WLTP-Verbrauch erhöht und die Reichweite für einige Audi-Modelle verringert.

Zum Beispiel verbraucht ein Audi e-tron 55 im Basistrim 19,61 kWh/100 km, aber 23,44 kWh/100 km im Top-Trim, wodurch die Reichweite von 441 km (274 Meilen) auf 369 km (229 Meilen) reduziert wird.

Was beeinflusst den realen Verbrauch

Die gleiche Reichweite wie von WLTP oder EPA angegeben unter realen Bedingungen zu erreichen, ist aufgrund verschiedener Faktoren fast unmöglich.

Straßenbedingungen

Straßenbedingungen beeinflussen den Verbrauch erheblich. Trockener Asphalt hat einen geringeren Rollwiderstand im Vergleich zu nassen oder verschneiten Straßen.

Geschwindigkeit

Höhere Geschwindigkeiten erhöhen den Verbrauch aufgrund des höheren Luftwiderstands.

Temperatur

Temperaturänderungen beeinflussen die Reichweite aufgrund verschiedener Faktoren.

Klimaanlagenverbrauch

Sowohl warmes als auch kaltes Wetter können den Verbrauch des Fahrzeugs durch Klimaanlagen erhöhen. An einem eiskalten Tag kann ein erheblicher Teil der Batterieleistung verwendet werden, um den Innenraum zu heizen. Ebenso arbeitet die Klimaanlage an heißen Tagen hart, um den Innenraum abzukühlen.

Je nach Modell kann die maximale Leistung, die die Klimaanlage aus der Batterie ziehen kann, typischerweise zwischen 5-10 kW liegen.

Die untenstehende Tabelle zeigt, wie verschiedene durchschnittliche Klimaanlagenverbrauchswerte für Heizung/Kühlung den Fahrverbrauch beeinflussen. Langsames Fahren mit voll aufgedrehter Heizung wird die Reichweite am meisten beeinflussen.

Die untenstehende Tabelle zeigt, wie verschiedene Modelle bei 2 kW Klimaanlage bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten betroffen sind. Modelle mit geringem Verbrauch unter idealen Bedingungen sind prozentual stärker betroffen.

Interner Widerstand in der Batterie

Wenn die Temperatur ausreichend sinkt, wird das Elektrolyt in der Batterie zähflüssiger, was die chemischen Reaktionen verlangsamt und den Elektronenfluss reduziert. Dieser erhöhte interne Widerstand verursacht mehr Wärmeverlust und reduziert die nutzbare Energie, die Sie aus der Batterie ziehen können, was die nutzbare Batteriekapazität um mehrere kWh verringern kann.

Dieser Effekt beeinflusst nicht nur die Reichweite, die ein Elektrofahrzeug mit einer Ladung erreichen kann, sondern auch, wie schnell es wieder aufgeladen werden kann. Da sich die chemischen Reaktionen verlangsamen, programmieren die Hersteller die Batterie so, dass sie während des Ladevorgangs weniger Leistung aufnimmt.

Um dem entgegenzuwirken, verfügen moderne Elektrofahrzeuge über Batterieheiz- und Kühlsysteme, die einen optimalen Temperaturbereich für das Batteriepaket aufrechterhalten, normalerweise zwischen 4 und 46 Grad Celsius. Viele Modelle unterstützen das Vorkonditionieren der Batterie vor dem Laden.

Diese Systeme verbrauchen jedoch auch etwas Batterieleistung, insbesondere beim Heizen der Batterie bei kaltem Wetter. Wenn Sie beispielsweise eine Batterie mit einer Nettokapazität von 77 kWh haben und der interne Widerstand die nutzbare Kapazität auf 72 kWh reduziert, wird die Reichweite um 6,5 % verringert, bevor der erhöhte Verbrauch berücksichtigt wird.

Luftdichte

Kalte Luft ist dichter, was zu einem höheren aerodynamischen Widerstand führt.

Fahrstil

Als Fahrer können Sie die Reichweite erheblich verbessern, indem Sie effiziente Fahrgewohnheiten annehmen:

• Vorausschauend fahren und so viel wie möglich rollen lassen.
• Wenn Sie die Geschwindigkeit reduzieren müssen, tun Sie dies frühzeitig, um nur die Rekuperation zu nutzen.

Wie funktioniert der Reichweitenanzeiger?

Die meisten Elektrofahrzeuge haben einen Reichweitenanzeiger, der zeigt, wie viele Meilen oder Kilometer das Auto fahren kann, bevor die Batterie leer ist. Dieser Reichweitenanzeiger funktioniert je nach Marke unterschiedlich.

Reichweitenanzeiger basierend auf der bewerteten Reichweite und dem Ladezustand (SOC)

Dieser Typ von Reichweitenanzeiger basiert die Reichweite auf der bewerteten Reichweite und dem Ladezustand der Batterie (SOC). Wenn die bewertete Reichweite beispielsweise 300 Meilen beträgt und der SOC 50 % beträgt, zeigt das Auto eine Reichweite von 150 Meilen an. Er berücksichtigt weder die Fahrhistorie noch Umweltfaktoren und zeigt im Winter und Sommer unabhängig vom Fahrstil die gleiche Reichweite an.

Diese Art der Reichweitenanzeige kann irreführend sein und ein falsches Versprechen der Reichweite geben. Tesla verwendet diesen Typ von Reichweitenanzeiger und wurde dafür kritisiert.

Reichweitenanzeiger basierend auf Fahrhistorie und Umwelt

Viele Elektrofahrzeughersteller verwenden Reichweitenanzeiger, die die Reichweite basierend auf der Fahrhistorie und Umweltfaktoren schätzen. Diese Anzeiger lernen typischerweise aus früheren Fahrten, was zu Schwankungen in der angezeigten Reichweite führen kann.

Der Reichweitenanzeiger basiert seine Schätzung auf den folgenden Daten:

• Durchschnittlicher Verbrauch über die zuvor gefahrene Strecke (typischerweise die letzten 100 km)
• Außentemperatur
• Ladezustand (SOC)
• Geplante Route im Navigationssystem

Wenn Sie beispielsweise einen e-tron 55 mit einer 86,5 kWh Batterie haben, die zu 100 % geladen ist, berechnet der Reichweitenanzeiger (oft als “Guessometer” oder GOM bezeichnet) die Reichweite basierend auf Ihrem durchschnittlichen Verbrauch. Wenn Ihr durchschnittlicher Verbrauch bei früheren Fahrten 25 kWh/100 km betrug, beträgt die Reichweite 346 km. Wenn er 20 kWh/100 km betrug, beträgt die Reichweite 432 km. Wenn er 30 kWh/100 km betrug, beträgt die Reichweite 288 km.

Diese Schätzung basiert jedoch auf vergangenen Fahrten. Wenn Sie Ihr Fahrverhalten ändern, kann die berechnete Reichweite ungenau sein. Wenn Sie beispielsweise viele kurze Fahrten bei kaltem Wetter gemacht haben, wird der durchschnittliche Verbrauch aufgrund der Heizung hoch sein. Dieser Durchschnitt ist für eine lange Fahrt am nächsten Tag irrelevant, was zu einer unterschätzten Reichweite führt.

Wenn Sie eine Route im Navigationssystem des Autos definiert haben, passt das Auto die Reichweite basierend auf der Höhe und der Straße vor Ihnen an.