E-Auto Mythen Teil 6: Geringere Reichweite auf der Autobahn

04.08.2021

Mächtige Distanzen zurückzulegen ist mit der aktuellen Generation an Elektroautos wie beispielsweise dem Skoda Enyaq kein Problem. Denn nicht nur die Batteriekapazitäten der neuen E-Modelle sind inzwischen deutlich gestiegen. Moderne E-Fahrzeuge verfügen über immer bessere Technologien, die den Nutzer immer weiter bringen.


Doch wie sieht es auf der Autobahn aus? Hohe Geschwindigkeiten fordern mehr Energie und bergen damit weniger Reichweite. So liest man immer wieder von halber Reichweite der Elektroautos auf der Autobahn. Stimmt das? Wie weit kommen Elektrofahrzeuge wirklich auf der Autobahn?


Was erwartet sie:

  • Aerodynamik beim E-Auto wichtiger als Gewicht?

  • Bedeuten hohe Geschwindigkeiten immer Verdoppelung des Verbrauchs?

  • Faustregeln für verbrauchsarme Fahrzeuge


Ich möchte vorwegnehmen, dass dies kein Appell an ein Tempolimit sein soll. Die Notwendigkeit dessen sollte an anderer Stelle diskutiert werden. Wir befassen uns mit dem, was die Reichweite auf der Autobahn am meisten beeinflusst: Neben Aerodynamik sind Gewicht, Fahrweise aber auch das Fahrzeug an sich entscheidend.



Ladepunkte findet man an Raststätten und Autohöfen entlang der Autobahnen (Foto: Dirk Kunde)


Je glatter eine Fahrzeugfront ist, desto besser


Jein. Denn ohne einen Exkurs in die Aerodynamik zu machen, kann man grob gesagt festhalten, dass das Heck eines Fahrzeugs bei hohen Geschwindigkeiten mindestens genauso wichtig ist wie dessen Front, Höhe und Breite.

Als Beispiel dafür könnte man anführen, warum es keine Elektro-Kombis gibt. Nicht nur das der klassische Kombi in nur wenigen Märkten dieser Welt beliebt ist, nein auch dessen hohe Abrisskante am Heck stellt für die Konstrukteure eine besondere Herausforderung dar.


Je leichter ein Fahrzeug ist, desto geringer ist der Verbrauch


Prinzipiell stimmt diese Aussage, wenn man sich auf den Beschleunigungsprozess bezieht. Doch auf der Autobahn fährt man meist mit konstanter Geschwindigkeit und da spielt das Fahrzeuggewicht nur noch eine untergeordnete Rolle.

Es führt uns aber direkt zum nächsten Aspekt. Die Fahrweise ist sowohl bei einem Fahrzeug mit Verbrennungsmotor als auch bei einem Elektrofahrzeug ganz entscheidend. Fährt man konstant eine Geschwindigkeit verbraucht man wesentlich weniger Energie als wenn man stets beschleunigt und wieder abbremsen muss.

Sicher könnten Elektroautos beim Abbremsen durch die Energierückgewinnung punkten. Doch auch diese können nur einen Bruchteil der ursprünglich aufgewendeten Beschleunigungsenergie zurückgewinnen.

Wählt man bei seiner Fahrweise also eine Geschwindigkeit, bei der man konstant im Verkehr mit schwimmen kann und vermeidet starkes Beschleunigen und Abbremsen, wird man beachtlich Energie sparen. Sowohl im konventionell betriebenen Fahrzeuge als auch im Elektroauto.


Woher kommen dann die Meldungen, dass sich bei Elektroautos die Reichweite auf der Autobahn halbiert? Unstrittig ist, dass der Verbrauch eines Fahrzeugs ab dessen sogenannten Sweet Spot im Quadrat steigt. Der Sweet Spot ist die fahrzeugspezifische optimale Geschwindigkeit zwischen Verbrauch und Ladedauer zum Nachladen. Also die ideale Reisegeschwindigkeit. Wie eingehend erwähnt, sind viele Faktoren hierfür relevant.



Das Navi sucht einen passenden Ladepunkt während der Autobahn-Fahrt. (Foto: Dirk Kunde)


Auf den Sweet Spot kommt es an


Es ist also ein Unterschied, ob ich mit einer Renault Zoe, dessen Sweet Spot bei 107 km/h liegt 120 km/h fahre oder mit einem Porsche Taycan, dessen SweetSpot erst bei 130 bis 140 km/h liegt.


Doch warum ist das so? Während man schon anhand der technischen Daten einer Renault Zoe mit einer Höchstgeschwindigkeit von 140 km/h erkennen kann, dass dieses Fahrzeug kaum für hohe Geschwindigkeiten konzipiert wurde, sind darüber hinaus noch weitere technische Finessen entscheidend.


Während die Renault Zoe über einen fremderregten Asynchronmotor verfügt, welcher bei hohen Geschwindigkeiten schneller im Verbrauch steigt als ein permanenterregter Sychronmotor wie der Porsche Taycan ihn besitzt. 

Jetzt ist der Vergleich Porsche vs. Renault sicher nicht ganz fair, jedoch verfügen auch normale Mittelklassefahrzeuge über permanenterregte Synchronmotoren wie beispielsweise Volkswagen ID.3, Hyundai Ioniq und Skoda Enyaq, um nur drei zu nennen.

Der Vergleich mit dem Porsche wird aber interessant, weil dieses Elektrofahrzeug als auch der Audi e-tron GT erstmals über ein Zwei-Gang-Getriebe verfügen.

So sind Elektromotoren extrem leistungsstark und bieten ihre volle Kraft bei jeder Umdrehung, dass man bisher keine mehrgängigen Getriebe verbaut hat. Da ein Porsche sich aber erst bei hohen Geschwindigkeiten wohlfühlt, war hier ein mehrgängiges Automatikgetriebe sinnvoll, um ihn aus dem Stand entsprechend Kraft zu geben und gleichzeitig bei hohen Geschwindigkeiten effizient zu halten.


Darüber hinaus wurde der unfaire Vergleich gewählt, um die oben genannte Punkte zu unterscheiden. Während die Renault Zoe also neben einer ungünstigen Hatchback Form für hohe Geschwindigkeiten und einem Asynchronmotor verfügt, wurde beim Porsche Taycan der Fokus mit der Notchback Form und Synchronmotoren auf Optimierung gelegt.


Das Geheimnis liegt in der Software

Ja, stimmt. Es wird oft geschrieben, die deutschen Autohersteller sind bei Bits and Bytes schlecht. Doch Audi als auch Porsche beweisen mit ihren prädiktiven Effizienzassistenten das Gegenteil. Überlässt man dem Navi die Routenplanung übernimmt es gleichzeitig die Ladeplanung. In die Berechnung, wann der nächste Ladestopp notwendig ist, fließen Echtzeit-Verkehrsdaten, die per Kamera erkannten Tempolimits, die Topografie der Strecke aus den Kartendaten, die aktuelle Fahrweise als auch die automatische Rekuperationsleistung. Das System versucht den Ladestopp so weit wie möglich hinaus zu zögern. Denn je leerer die Batterie ist, desto eher erreicht der Wagen seine maximale Ladeleistung. Das verkürzt den Ladestopp. 


Was bedeutet das im Fazit? 

Unstrittig ist das alle Fahrzeuge bei hohen Geschwindigkeiten mit deutlich höheren Verbräuchen zu rechnen haben. Das gilt für konventionell betriebene Fahrzeuge ebenso wie für Elektroautos. Wie groß der Unterschied im Verbrauch zwischen Stadtverkehr und Autobahn letztendlich ist, hängt neben der Bauform des Fahrzeugs, der Fahrweise des Fahrers auch von dessen Motor ab.


Zur Veranschaulichung habe ich hier mal eine kleine Liste von Fahrzeugen zusammengestellt, mit deren Real Verbräuchen bei jeweiligen Geschwindigkeiten.



Die Verbräuche wurden mit unterschiedlichen Fahrern ermittelt und bieten daher keine wissenschaftliche Grundlage sondern nur eine Veranschaulichung des Textes.


E-Auto Mythen:

Teil 1: Erfrieren bei Stau im Winter

Teil 2: Stundenlanges Laden

Teil 3: Dreckige Rohstoffe für saubere Autos

Teil 4: Die Abhängigkeit von Kobalt reduzieren

Teil 5: Ohne Klimaanlage im Elektroauto fahren


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