Die Reichweite eines Elektroautos

Verfasst von am 06.04.2021 - 5 min

"Reichweite" bezeichnet die Strecke, die ein Elektro- oder Hybridfahrzeug zurücklegen kann, bevor die Batterie wieder aufgeladen werden muss. Was beeinflusst diese Reichweite und wie können Autofahrer sie im Alltag verbessern? Wir geben Ihnen alle Tipps und Informationen rund um die Reichweite eines Elektrofahrzeugs und deren Optimierung.

Welche Faktoren bestimmen die Reichweite eines Elektrofahrzeugs?

Die Reichweite eines Elektrofahrzeugs hängt in erster Linie von der Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie ab, also von der Strommenge, die sie speichern kann. Ausgedrückt in kWh (Kilowattstunden) entspricht sie der Größe des Kraftstofftanks bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor: Sie bestimmt die Energiereserven, die dem Motor und anderen Elementen des Fahrzeugs zur Verfügung stehen. Der Energiestand in der Batterie zu einem bestimmten Zeitpunkt definiert also die Restreichweite des Elektrofahrzeugs.

Aber auch andere Faktoren beeinflussen die Reichweite von Elektroautos und die Geschwindigkeit, mit der Energie verbraucht wird. Einige, wie z. B. die Energieeffizienz oder die Leistung des Motors, sind fahrzeugeigene Faktoren. Andere hängen damit zusammen, wie das Fahrzeug gefahren wird; etwa die Durchschnittsgeschwindigkeit, die Intensität der Beschleunigung, die Straßentopografie, das Wetter, die Anzahl der Passagiere und das Gewicht des im Kofferraum mitgeführten Gepäcks.

Der Unterschied zwischen theoretischer Reichweite und tatsächlicher Reichweite

Zwei Personen, die das gleiche Auto fahren, werden nicht unbedingt die gleiche Reichweite erzielen. Deshalb wurden Testprotokolle entwickelt, um sich beim Kauf oder der Probefahrt eines Elektroautos an einheitlichen Messgrößen orientieren zu können.

Potenzielle Käufer müssen in der Lage sein, die Reichweite verschiedener Fahrzeuge auf dem Markt anhand von universellen Reichweitentests zu analysieren und zu vergleichen. Als Antwort darauf haben die Automobilindustrie und mehrere Wirtschaftsregulierungsbehörden Protokolle entwickelt, um die Reichweite verschiedener Fahrzeuge unter standardisierten Bedingungen zu testen, die die reale Nutzung so genau wie möglich widerspiegeln sollen.

Die neueste Version dieses Protokolls heißt WLTP, was für Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure* steht. Es zielt darauf ab, Werte zu liefern, die nahe an denen liegen, die ein Fahrer in seinem täglichen Leben erzielen könnte. Dafür wurde ein Zyklus entwickelt, der eine Kombination aus Stadt-, Vorstadt- und Autobahnfahrten beinhaltet. Renault veröffentlicht systematisch die WLTP-Reichweite seiner Fahrzeuge: Der ZOE zum Beispiel bietet bis zu 395 Kilometer WLTP* oder der neue Twingo Electric bis zu 270 Kilometer im WLTP-Stadtzyklus und 190 Kilometer im gemischten WLTP*-Zyklus.

Wie man die Reichweite eines Elektroautos erhöhen kann

Neuen ZOE auffüllen wallbox

Wichtig ist erstens, den Batterieverschleiß von der kurzfristigen Batterieleistung, die der Ladezeit und der Kapazität entspricht und von der die Reichweite abhängt, zu unterscheiden. Wenn die Außentemperatur unter -10°C liegt, ist es unmöglich, die Batterie zu 100 % zu laden. Dies hat einen direkten Einfluss auf die Reichweite der Batterie. Im Gegensatz dazu haben heiße Temperaturen keinen Einfluss auf die Kurzzeitleistung der Batterie.
Herkömmliche Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor beginnen zweitens Energie zu verbrauchen, sobald der Motor angelassen wird. Bei Elektrofahrzeugen ist das etwas anders: Sie verbrauchen Strom, sobald ihre Teile in Betrieb sind, aber sie laden ihre Batterien auch beim Ausrollen und Bremsen dank der sogenannten Rekuperation wieder auf. Hier sind einige praktische Tipps, um die Reichweite Ihrer Batterie zu verlängern.

Optimieren Sie die Reichweite Ihres Fahrzeugs

Um die Reichweite eines Elektroautos, beispielsweise eines Renault ZOE, zu optimieren und die Energie in der Batterie so weit wie möglich zu erhalten, muss der Fahrer den Energieverbrauch beim Beschleunigen reduzieren und gleichzeitig die Fähigkeit des Fahrzeugs nutzen, beim Abbremsen elektrische Energie zurückzugewinnen: dies wird als “Eco-Driving” bezeichnet.

Starkes Beschleunigen, wenn die Ampel auf Grün schaltet, erfordert mehr Energie von Ihrem Elektroauto als langsames Anfahren. Sie brauchen das Fahrzeug nicht zu hetzen, um aus dem Verkehr zu kommen, im Gegenteil: das Fahrpedal sollte zurückhaltend eingesetzt werden. Eine gleichmäßige Fahrweise ist auch beim Bremsen und Anhalten wichtig. Anstatt im letzten Moment auf die Bremse zu treten, ist es besser, vorausschauend zu fahren und frühzeitig auszurollen, damit das Auto die dabei entstehende Bewegungsenergie in Strom umwandeln kann. Jedes Mal, wenn Sie abbremsen haben Sie also die Gelegenheit, die Batterie wieder aufzuladen. Regeneratives Bremsen schont sowohl die Batterie als auch den Geldbeutel: Die Bremsbeläge werden weniger beansprucht und müssen daher seltener ausgetauscht werden. Kurz gesagt: Eco-Driving bedeutet, vorausschauend zu fahren, um die Geschwindigkeit und das Bremsverhalten Ihres Elektroautos sanft und ohne Rucke zu steuern und dadurch die Reichweite zu optimieren. Diese Eco-Driving-Verhaltensweisen gelten für alle Fahrzeugtypen und Fahrer, da sie helfen, Geld zu sparen und Hand in Hand mit der Verkehrssicherheit gehen.

Faktoren, die die Reichweite beeinflussen

Während die Reichweite eines Elektrofahrzeugs vor allem durch das Fahrverhalten erhöht werden kann, gibt es weitere Einflussfaktoren, wie z. B. die Straßentopografie, die Beladung und die Verwendung oder Aufladung der Innenausstattung.

Streckentopografie

Gibt es einen besseren Test für ein Elektroauto als Bergstraßen? Eine steile Steigung hinaufzufahren erfordert eine beträchtliche Menge an Energie, besonders bei hoher Geschwindigkeit. Das Erreichen eines Skigebietes zum Beispiel verlangt dem Motor (und damit der Batterie) viel mehr ab als das Fahren auf flachen Straßen. Bergauf sinkt so die Reichweite, bergab kann das Fahrzeug aber wieder Energie zurückgewinnen, wenn der Fahrer auf regeneratives Bremsen setzt. Dies kann durch den “B-Modus”, zum Beispiel beim Renault Twingo Electric, noch verstärkt werden. Dieser Modus erhöht die Kraft der Verzögerung, so dass das Bremspedal seltener betätigt werden muss. Der B1-Modus mit der geringsten Verzögerungskraft eignet sich für lange Fahrten, bei denen der Fahrer bei Hindernissen ein vorausschauendes Fahrverhalten an den Tag legt.

Das Gewicht des Fahrzeugs

Je schwerer das Auto ist, desto mehr Energie wird benötigt, um es zu bewegen. So verringert sich die Reichweite, wenn sich vier Personen im Fahrzeug befinden oder der Kofferraum schwer beladen ist. Die Auswirkung auf die Reichweite ist bei gleichmäßiger Fahrweise eher gering, kann sich aber deutlich bemerkbar machen, wenn der Fahrer häufig beschleunigt – insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten.

Neuen ZOE-Stamm öffnen

Verwendung der Ausstattung

Es wird oft angenommen, dass die tatsächliche Reichweite eines Elektrofahrzeugs bei kaltem Wetter abnimmt, aber die meisten Fahrzeuge verfügen über Systeme, die darauf ausgelegt sind, die chemischen Prozesse der Lithium-Ionen-Batterien bei einer optimalen Temperatur zu halten. Das Wetter kann sich jedoch indirekt auf die Reichweite eines Fahrzeugs auswirken, da extreme Temperaturen den Fahrer dazu motivieren, die Heizung oder Klimaanlage zu benutzen. Aus diesem Grund hat Renault die Vorklimatisierung entwickelt, um die Reichweite des ZOE im Realbetrieb weiter zu optimieren. Mit dieser Funktion, die über die mobile Anwendung MY Renault zugänglich ist, können Sie eine gewünschte Innenraumtemperatur für Ihr Fahrzeug programmieren, auch wenn es an der Ladestation angeschlossen ist. So reduzieren Sie die Verwendung der Heizung im Fahrbetrieb und beanspruchen automatisch weniger Energiereserven.

Zustand der Reifen

Es ist einer der wichtigsten finanziellen Vorteile von Elektrofahrzeugen: Das Fehlen von Kupplung, Getriebe und Kolben reduziert den Wartungsaufwand eines Elektrofahrzeugs. Nur einige wenige Verbrauchsmaterialien (Bremsflüssigkeit, Kühlmittel, etc.) müssen gelegentlich kontrolliert werden. Die Wartung ist daher wesentlich einfacher als bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor – und dementsprechend deutlich günstiger. Es gibt jedoch ein paar Komponenten, die nicht übersehen werden sollten, wie z. B. die Reifen. Unzureichend aufgepumpte Reifen können sich negativ auf die Reichweite des Autos auswirken. Regeneratives Bremsen hilft auch, den Verschleiß der Reifen beim Bremsen zu reduzieren – besonders, wenn der B-Modus aktiviert ist, der erstmals im Renault ZOE eingeführt wurde.

Batterieverschleiß

Ein entscheidender Faktor für die Reichweite eines Elektrofahrzeugs ist das Alter und der Zustand seiner Antriebsbatterie. Jüngste Fortschritte in der Lithium-Ionen-Technologie sorgen dafür, dass die Batterie Ihres Elektroautos ein langes Leben hat – sogar nach der anspruchsvollen Verwendung im Fahrzeug. Jedoch wird die Kapazität der Batterie und damit die Reichweite des Fahrzeugs im Laufe der Zeit durch aufeinanderfolgende Ladezyklen beeinträchtigt. Deshalb nimmt die Kapazität der Batterie – und damit die Reichweite – im Laufe der Jahre ab.

Dennoch kann die Batterie, wenn sie die hohen Anforderungen eines Automobils nicht mehr erfüllen kann, in einem “zweiten Leben” unter geringerer Belastung wiederverwendet werden. Die Lithium-Ionen-Batterie ist somit Teil der Kreislaufwirtschaft des Elektrofahrzeugs. Während die Batterieoptimierung ein Hauptaugenmerk der Automobilindustrie ist, gibt es auch Fahrzeugtypen, wie z.B. Hybridfahrzeuge, die nicht allein von dieser primären Komponente abhängig sind.

Die Reichweite von Hybridfahrzeugen

Die Hybridtechnologie nützt eine Symbiose aus Elektro- und Verbrennungsmotor – entsprechend unterscheidet sich die Berechnung der Reichweite. Zum einen gibt es mehrere Arten von Hybridfahrzeugen. Die beiden wichtigsten sind der wiederaufladbare Hybrid (bei Renault “E-TECH Plug-in Hybrid” genannt) und der nicht wiederaufladbare Hybrid (E-TECH Hybrid). Der “klassische” Hybrid, wie der Clio E-TECH Hybrid, lädt seine Batterie ausschließlich über das regenerative Bremssystem auf. Allerdings kann auch dieses Modell bis zu 80 % der Fahrtzeit in der Stadt nur mit Strom zurücklegen. Bei einem Plug-in-Hybrid (z. B. dem neuen Renault Captur E-TECH Plug-in-Hybrid) ist es möglich, das Fahrzeug an einer Ladestation aufzuladen, also am Stromnetz, das auch von reinen Elektroautos genutzt wird. Der Plug-in-Hybrid profitiert ebenfalls von dem regenerativen Bremssystem. Die Plug-in-Hybride von Renault bieten eine elektrische Reichweite von bis zu 65 Kilometern im WLTP Zyklus*. Wenn ihre Batterie leer ist, verhalten sie sich ähnlich wie ein nicht aufladbarer Hybrid in der Stadt (Fahren zu 80 % mit Strom). Es ist also klar, dass diese beiden Szenarien zu unterschiedlichen Reichweitenberechnungen führen.

Die elektrische Reichweite eines Plug-in-Hybridfahrzeugs ist viel größer (etwa fünfmal so groß) als die eines Fahrzeugs mit einem klassischen, nicht aufladbaren Hybridsystem. Entdecken Sie hier die gesamte Palette an Hybridfahrzeugen von Renault.

 

CAPTUR E-TECH Plug-in charging

Die Reichweite der Elektroautos von Renault

Wie hoch ist die Reichweite des Renault ZOE und anderer Elektrofahrzeuge aus dem Renault Programm? Abhängig von den oben genannten Faktoren können die Reichweiten bis zu einem gewissen Grad variieren. Auf der Renault Website finden Sie einen Reichweitensimulator, in dem Sie verschiedene Kriterien (Temperatur, Geschwindigkeit, Klimaanlage, Heizung, etc.) einstellen und simulieren können. So sehen Sie, wie diese die Reichweite des ZOE beeinflussen. 

Vom Stadtauto bis zum Nutzfahrzeug: Entdecken Sie die gesamte Palette der Renault Elektroautos und die Möglichkeit, das Fahrzeug Ihrer Wahl Probe zu fahren.

Wie sieht die Zukunft von Elektroautos aus?

Zukunft der Elektroautos von Renault

Mit einer Reichweite von 395 Kilometern im WLTP*-Zyklus ermöglicht der Renault ZOE dem Fahrer bereits heute, mit einer einzigen Ladung alle Alltagsfahrten einer Woche zu erledigen. Neben der Erhöhung der Batteriekapazität arbeitet Renault an der Verbesserung der Energieeffizienz seiner Fahrzeuge und an der Entwicklung von Möglichkeiten, den Zugang zum alltäglichen Aufladen zu vereinfachen, etwa durch mobile Apps zum Aufladen des Autos. Darüber hinaus gibt es verschiedene Lademodi, die sich direkt auf die Ladezeit und die verfügbare Reichweite auswirken.
Die jüngste Generation des Renault ZOE führte beispielsweise das Gleichstrom-Schnellladen mit einer Leistung von bis zu 50 kW ein, wodurch das Auto in nur 30 Minuten bis zu 150 km Reichweite (gemischter Zyklus) zurückgewinnen kann. Zusätzlich zu den zahlreichen AC-Lademöglichkeiten mit bis zu 22 kW macht diese Schnellladefunktion den ZOE zum vielseitigsten Fahrzeug, was das Laden an europäischen Infrastrukturen angeht.

Die nächste Batteriegeneration

Heute und in den kommenden Jahren wird die Lithium-Ionen-Technologie der Standard für vollelektrische und hybridangetriebe Autos sein. Während sich die Lithium-Ionen-Technologie weiter verbessert – vor allem in Bezug auf die Energiedichte der Batterien – könnte der wissenschaftliche Fortschritt eines Tages zur Entwicklung neuer Batterien führen, die weitaus größere Reichweiten als die heutigen bieten. Insbesondere wird an Festkörperbatterien geforscht, die sowohl die Speicherkapazität als auch die Stabilität der Lithium-Ionen-Zellen erhöhen würde. Wasserstoff-Brennstoffzellen sind als Ergänzung zu Lithium-Ionen-Batterien ebenfalls eine Untersuchung wert, obwohl sie neue Herausforderungen in Bezug auf die Verteilung und Speicherung von Wasserstoff unter Druck darstellen.

 

* WLTP: Worldwide harmonized Light vehicles Test Procedure. Der standardisierte WLTP-Zyklus besteht aus 57 % Stadtfahrt, 25 % Überlandfahrt und 18 % Autobahnfahrt.

** Die hier angegebene Dauer und die Entfernungen sind aus den Ergebnissen berechnet, die der Neue ZOE bzw. der Twingo Electric während des WLTP Zyklus erzielen (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure, standardisierter Zyklus: 57 % Stadtfahrt, 25 % Überlandfahrt, 18 % Autobahnfahrt). Sie zielen darauf ab, die tatsächlichen Einsatzbedingungen eines Fahrzeugs darzustellen. Sie können jedoch die Art der Fahrt nach dem Aufladen nicht vorhersehen. Die Ladezeit und die wiedergewonnene Reichweite hängen auch von der Temperatur, dem Grad der Batterieabnutzung, der von der Ladestation gelieferten Strommenge, dem Fahrstil und dem Ladezustand ab.

 

Copyrights: Jean-Brice Lemal, OHM Frithjof, Romain Laurent

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