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Kältetoleranz bei Elektroauto-Akkus: Forschung weckt Hoffnung

Kältetoleranz bei Elektroauto-Akkus: Forschung weckt Hoffnung

Die Forschung an der Entwicklung kälteresistenter Akkus treibt die Akkutechnologie in Elektroautos voran. Selbst bei Kälte bewahren diese E-Fahrzeuge ihre Reichweite, wodurch der Kälteeinfluss minimiert wird. Diese Innovationen versprechen eine revolutionäre Verbesserung der Elektromobilität. Der aktuelle Status zeigt auf: Es gibt noch viel zu tun...

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Ein frostiger Start: Elektroautos unter dem Winter-Einfluss

Die kalten Monate des Jahres bringen für Elektroautobesitzer traditionell eine unangenehme Überraschung: Die Reichweite ihrer Fahrzeuge schrumpft erheblich. Ein vom ADAC durchgeführter Test mit 15 verschiedenen Elektroautos bei Temperaturen um die -7°C zeigte auf, wie drastisch sich Kälte auswirkt. Während ein VW ID.5 einen schockierenden Mehrverbrauch von 107 Prozent zu verzeichnen hatte, stellte sich der chinesische BYD Atto 3 mit 38 Prozent Mehrverbrauch als winterfestester Teilnehmer heraus. Diese Zahlen offenbaren eine klare Botschaft: Kälte ist der Feind der Elektromobilität.

Der kühle Vergleich: ADAC und NAF legen den Finger in die Wunde

Nicht nur der ADAC hat die Winterfestigkeit von Elektroautos unter die Lupe genommen. Auch der norwegische Automobilverband NAF führte Tests durch, die bei etwas mildereren Minustemperaturen und stürmischen Bedingungen stattfanden. Das Ergebnis war ein maximaler Mehrverbrauch von 34 Prozent im Vergleich zu den WLTP-Normverbräuchen.


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Auffällig dabei: Selbst das für seine Effizienz bekannte Tesla Model 3 verlor rund 30 Prozent seiner Reichweite, schlug sich aber mit einer realen Reichweite von 441 Kilometern immer noch wacker. Diese Tests zeigen, dass kein Elektroauto im Winter vor Mehrverbrauch sicher ist – eine Tatsache, die tief in der Physik begründet liegt.

Ein Blick auf die Physik: Warum die Kälte so zusetzt

Die winterliche Mehrverbrauchsproblematik ist nicht nur auf Elektrofahrzeuge beschränkt; auch Verbrennungsmotoren sind betroffen. Die Kaltlaufphase, in der Öl und Fette dickflüssiger sind, verlangt nach mehr Energie. Beim Verbrenner führt dies zu einem leicht erhöhten Kraftstoffverbrauch, bei Elektroautos zu einem spürbaren Verlust an Reichweite. Zusätzliche Energieverbraucher wie Heizung und Winterreifen verschärfen das Problem.


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Doch im direkten Vergleich schneiden Elektroautos trotzdem besser ab: Ein Tesla Model 3 verbraucht im Winter rund 20 kWh auf 100 Kilometer, was energetisch etwa zwei Litern Diesel entspricht – ein Wert, von dem Verbrennerfahrer nur träumen können.

Die Forschungsfront: Kampf der Kälteträgheit

Wissenschaftler und Ingenieure weltweit arbeiten intensiv an Lösungen für das Kälteproblem. Fortschritte in der Akkuchemie, wie sie CATL mit einem neuen Elektrolyt erzielt hat, der die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien bei -20°C um 50 Prozent verbessert, sind bahnbrechend. Diese und andere Entwicklungen ermöglichen schnellere Ladezeiten und geringere Reichweitenverluste im Winter, ein Meilenstein auf dem Weg zu wahrhaft ganzjährig tauglichen Elektroautos.

Optimierung des Energieverbrauchs bei Elektroautos im Winter

Im Winter ist es entscheidend, die Energieeffizienz Ihres Elektrofahrzeugs zu maximieren. Ein cleverer Ansatz besteht darin, die Innentemperatur Ihres Fahrzeugs vorzubereiten, bevor Sie losfahren.


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Wenn Ihr Elektroauto an einer Wallbox oder Ladestation angeschlossen ist, empfiehlt es sich, etwa 15 Minuten vor der Abfahrt über eine mobile App die Innentemperatur zu aktivieren. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass die benötigte Energie direkt aus dem Stromnetz und nicht aus der Batterie des Fahrzeugs bezogen wird.

Effizienzsteigerung durch Nutzung der Wärmepumpe

Die Aktivierung der Heizung im Voraus ermöglicht es der Wärmepumpe – sofern Ihr Fahrzeug damit ausgestattet ist –, die Kabine aufzuwärmen, ohne die wertvolle Energie des Akkus zu verbrauchen. Sobald Sie Ihre Fahrt beginnen, benötigt das System lediglich die Energie zur Regulierung und Aufrechterhaltung der gewünschten Temperatur, was den Energieverbrauch erheblich reduziert.

Batteriewärmung für zusätzliche Effizienz

Einige Fahrzeugmodelle bieten zudem die Möglichkeit, den Fahrzeugakku vorzuwärmen. Diese Funktion trägt dazu bei, den Akku in einem optimalen Temperaturbereich zu halten und verbessert somit nicht nur die Leistung, sondern auch die Effizienz des Fahrzeugs.


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Indem der Akku vorgewärmt wird, lässt sich zusätzlicher Strom einsparen, was gerade bei winterlichen Temperaturen einen signifikanten Unterschied in der Reichweite des Elektroautos ausmachen kann.

Blick in die Zukunft: Was uns erwarten könnte

Die Elektromobilität steht an der Schwelle zu revolutionären Verbesserungen. Mit der Entwicklung von Natrium-Ionen-Batterien und Festkörperakkus wird die Vision von Elektroautos, die auch bei Frost ohne Einbußen fahren, greifbar. Insbesondere die Aussicht auf Festkörperakkus, die mehr Energie speichern können und weniger temperaturempfindlich sind, verspricht einen gewaltigen Sprung nach vorn. Hersteller wie Stellantis kündigen an, bis 2026 erste Fahrzeuge mit dieser Technologie auszustatten.

Zusammenfassung: Eine warme Zukunft für kalte Tage

Die Fortschritte in der Akkutechnologie malen ein optimistisches Bild für die Elektromobilität. Während die aktuellen Herausforderungen durch Kälte nicht zu unterschätzen sind, zeichnet sich am Horizont bereits die Lösung ab. Die Forschung arbeitet mit Hochdruck an Akkus, die auch bei Minustemperaturen nicht in die Knie gehen. Für Elektroautofahrer könnte das bedeuten, dass die winterlichen Reichweitensorgen schon bald der Vergangenheit angehören.

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Harald M. Depta

Der Autor | Schreiberling | Experte. Seit über 10 Jahren in dem Bereich tätig. Ich bin Fachdozent und Referent, Projektplaner für E-Mobilität & PV, Kenner der Branche

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