Mein Elektroauto

(25.03.2012)

Am 13. und 14. März durfte ich das Elektroauto Volvo C30 Electric in Schweden testen, in Teil 1 ging es um die allgemeinen Informationen – in diesem Teil (Teil 2) geht es um die Reichweite des E-Auto.

Dieses Foto wurde vor dem Esrange Space Center in der Nähe der schwedischen Stadt Kiruna aufgenommen.

Der letzte Winter war auch in Deutschland mit bis zu -20 C ungewöhnlich kalt (zumindest für den Raum Niedersachsen), die Kälte machte nicht nur Autos mit Verbrennungsmotoren zu schaffen, weil zum Teil der Dieseltreibstoff eingefroren war (falls kein spezieller Zusatz verwendet worden war), sondern auch die Autobatterien litten unter den eisigen Temperaturen.
Die Kälte kann sich aber auch direkt auf die Reichweite eines Elektroauto auswirken, wenn dieses der Witterung ausgesetzt ist und die Akkuzellen nicht vor der Kälte geschützt sind -so kann die Reichweite je nach Außentemperatur um bis zu der Hälfte reduziert sein.

Zusätzlich zu der Kälte wirkt sich auch die vermehrte Nutzung von Licht und Heizung/Klimaanlage negativ auf die Reichweite eines E-Auto aus, jedoch ist man gerade in der kalten und dunklen Jahreszeit auf diese Hilfsmittel angewiesen.

Dies ist ein Teil der Klimaanlage, welche die jeweilige Kühlbox auf -25 C gekühlt haben.

Der schwedische Autohersteller Volvo hat sich dieses Problems angenommen und heizt das Elektroauto und die Batterieeinheit nicht elektronisch mit Strom, sondern mit einer Ethanolheizung.
Diese Variante der Heizung schont die Reichweite des Elektroauto C30 Electric Drive von Volvo drastisch, denn der wertvolle Strom kann voll und ganz für die Reichweite (und natürlich Licht sowie Radio verwendet werden).
Bei optimalen Temperaturen beträgt die Reichweite des Elektrofahrzeug von Volvo 150 Kilometer, bei meiner Testfahrt in der schwedischen Stadt Kiruna konnte ich das E-Auto testen und konnte mich auch von der Leistung der Ethanolheizung überzeugen.
So waren 3 Modelle des C30 Electric über Nacht in einer Kühlbox einer Temperatur von -25 C ausgesetzt, bei solch tiefen Temperaturen wird die Batterieeinheit zusätzlich geheizt, da diese erstens durch zu kalte Kerntemperaturen zu stark an Reichweite einbüßen würde.
Der Sinn der Tiefkühlaktion war, dass wir (die Blogger) uns von der Qualität und Schnelligkeit der Ethanolheizung überzeugen konnten, während die Autos über Nacht gekühlt worden sind, hingen sie aber an dem Ladekabel.

Was mir neben der schönen Landschaft Schwedens aufgefallen war, ist das man dort so gut wie überall an den Parkplätzen Steckdosen findet, dies hat aber weniger mit den Elektroautos zu tun als vielmehr der Tatsache, dass sehr viele Autos dort über eine Standheizung verfügen und diese mit Strom aus dem Stromnetz betrieben werden.

Meine Fahrt mit dem Elektroauto von der Stadt Kiruna zu dem Esrange Space Center und zurück hatte laut des eingebauten Navi eine Gesamtstrecke von etwa 78 Kilometern, trotz der nicht gerade langsamen Fahrweise und die Fahrt über größere Hügel zeigte der Boardcomputer am Ende noch eine Restreichweite von über 45 Kilometern an.
Bei einer langsameren Fahrt und der besseren Nutzung der Rekuperation wäre sicherlich noch eine weitere Reichweite möglich gewesen.

Oben sieht man das Navigationsgerät des Volvo C30 Electric

Die Reichweite des Elektroauto Volvo C30 Electric Drive hat mich überzeugt, leider gibt es derzeit nur wenige Exemplare und diese werden nur an Unternehmen im Rahmen eines Leasingpaketes angeboten – in Deutschland muss man etwas über 950 Euro pro Monat für das Elektrofahrzeug als Leasingrate zahlen.

In Teil 3 des Berichtes wird es um die technischen Details gehen.
 

(15.03.2012)

Am 13. und 14. März 2012 war ich in Kiruna (die nördlichste Stadt in Schweden) und durfte das Elektroauto Volvo C30 Electric im kalten Lappland testen.

Das Elektroauto Volvo C30 Electric fühlt sich auch im kalten Schweden wohl. Bildquelle: Volvo

Als es hier in Deutschland richtig kalt war, hat man in den Medien gelesen, das bei vielen Elektrofahrzeugen die Reichweite bei (sehr) kalten Temperaturen (unter -10C ) stark abnimmt. Hierfür gibt es verschiedene Gründe:

1. Die Heizung im Großteil der Elektroautos wird elektrisch betrieben
2. Es werden durch die schneller eintretende Dunkelheit im Winter öfter die Lichter eingeschaltet
3. Bei sehr kalten Temperaturen nimmt die Leistungsfähigkeit der Batterieeinheit ab, wenn diese nicht gesondert beheizt wird.

Bei seinem Elektroauto C30 Electric hat Volvo die kalten Temperaturen berücksichtigt und dementsprechend Vorkehrungen getroffen, eine davon ist die Ethanolheizung.
Das es in dem Heimatland von Volvo sehr kalt werden kann und die Winter lang werden können, ist wahrscheinlich der Grund, warum ein E-Auto gebaut worden ist, welches auch im kalten Lappland über genügend Reichweite (bis zu 150 Kilometer) verfügt.

Dies sind die Kühlcontainer, in welchen die C30 Electric über Nacht auf -25C gekühlt worden sind.

Meine Erwartungen waren, dass das beheizen des C30 Electric etwa mindestens so lange wie bei einem Auto mit einem Verbrennungsmotor dauern würde. Ehrlich gesagt habe ich auch an der möglichen Reichweite von ca. 150 Kilometern gezweifelt.

Um zu demonstrieren, wie schnell die Ethanolheizung funktioniert, wurden 3 Elektroauto Volvo C30 Electric über Nacht in Kühlcontainern auf minus 25 C gekühlt. Am morgen wurden die Elektrofahrzeuge von uns aus den Kühlkammern gefahren und wir konnten live sehen, wie schnell der Innenraum warm wurde.

Leider habe ich das Foto etwas verwackelt, dennoch kann man die Aussentemperatur noch sehen.

Es war wirklich beeindruckend, denn nach gerade einmal 4 Minuten war die Frontscheibe des Autos nahezu eisfrei und auch im inneren des Autos war es angenehm warm geworden, zu beginn war die Klimaanlage auf 22C gestellt. Und ja, meine Erwartungen hat die Ethanolheizung übertroffen, mehr technische Details gibt es noch.

In Teil 2 wird es um die Reichweite des Elektroauto C30 Electric gehen, es bleibt also spannend.
Um die technischen Details geht es in Teil 3.

(19.02.2012)

Elektroautos können im Winter wie die Autos mit einem Verbrennungsmotor unter eisiger Kälte leiden.

(Bildquelle: Alaska-in-Pictures.com)

Dieser Winter war zwar nicht lang, aber dafür war er mancher Orts ungewöhnlich kalt – bei den tiefen Minustemperaturen kann auch die Reichweite des Elektroautos unter den Temperaturen leiden.
Die Zeitschrift „AUTO BILD“ hat die aktuellen 5 Elektrofahrzeuge in seiner aktuellen Ausgabe getestet, je nach Modell sinkt die Reichweite von 7 bis 58 Prozent.

Im Rahmen des Tests wurde geprüft, wie weit ein E-Auto bei minus 14 Grad mit einer Batterieladung fahren kann.

Bei den Testkandidaten handelte es sich um:

• Nissan Leaf, bei minus 14C° verfügt das Elektroauto Leaf nur noch über 45Prozent (75 Kilometer Reichweite) gegenüber der Reichweite bei Idealtemperatur (ca. 21 bis 23C°) – wo diese bei ca. 160 Kilometern liegt.
• Mitsubishi i-MiEV,bei eisigen Temperaturen verfügt der i-Miev nur noch über 49 % seiner ursprünglichen Reichweite von ca. 140 Kilometern.
• Renault Fluence: Normalerweise erreicht er 185 Kilometer Reichweite, bei -14C waren es nur noch 78 Kilometer (-58 %).
• Smart Electric Drive : Die zweistelligen Minustemperaturen haben für einen Reichweitenverlust von 39 Prozent gesorgt, bei der Idealtemperatur kann man mit ihm ca. 115 Kilometer weit fahren – 70 Kilometer sind es nur noch bei -14C°.
• Karabag New 500 E : Der Karabag verliert etwa 20 % an Reichweite, im Winter verfügt man nur noch über eine Reichweite von etwa 112 Kilometern; Bei der Idealtemperatur sind es 140 Kilometer.
  Jedoch verfügt der Fiat 500 Karabag nicht über eine elektrische Heizung, sondern über eine kleine Benzinzusatzheizung.
  So verliert dieser zwar 20 Prozent aufgrund der kalten Batterie an Reichweite, der Malus sind die zusätzlichen Kosten und die 0,5 Liter Benzinverbrauch pro Stunde. Zumindest im Winter verliert er dann seine Emissionsreinheit (keine Schadstofffilterung). Dies ist jedoch spätestens dann verschmerzbar, wenn man in einem Stau steht – denn der Karabag kann bis zu 15 Stunden heizen, ohne dass die Restreichweite leiden müsste.

Für den Reichweitenverlust der Elektroautos sind zwei Faktoren verantwortlich:

Der erste Faktor ist die Batterieeinheit, genauer gesagt das Elektrolyt, hierbei handelt es sich um die Substanz, die innerhalb einer Akkuzelle einer Batterieeinheit die Stromleitung zwischen Minus- und Pluspol sorgt. Je kälter das Elektrolyt wird, umso dickflüssiger wird es, dadurch laufen auch die elektrochemischen Prozesse langsamer ab. Dies hat zur Folge, dass der so genannte Innenwiderstand der Akkuzelle erhöht wird, so kann die einzelne Akkuzelle weniger Strom und damit Leistung lieferern.

Auch kann bei den herkömmlichen Lithiumionen-Akkuzellen das Elektrolyt bei einer Temperatur unterhalb von minus 20 Grad sogar einfrieren, besonders kältestabile Elektrolyte sind auch bei Temperaturen bis zu minus 50 Grad funktionsfähig, trotzdem verliert die Zelle an verfügbarer Kapazität.
Um diesen Problemen entgegen zu wirken, müssten die Akkuzellen erwärmt werden – dies bedeutet gleichzeitig eine Einschränkung der Reichweite. Das Problem kann auch vermieden werden, in dem das Elektroauto (bzw. nur das Batteriepaket) –wenn es an das Stromnetz angeschlossen ist – bei Minustemperaturen mit einer Standheizung erwärmt wird.

Elektrische Verbraucher im Elektroauto schmälern die Reichweite zusätzlich

Der zweite Faktor sind die elektrischen Verbraucher im Elektrofahrzeug, gerade in der dunklen und kalten Jahreszeit laufen so gut wie alle Verbraucher, angefangen vom Licht bis hin zur Heizung. Und gerade die die elektrische Innenraum-Heizung benötigt besonders viel Strom, denn sie leistet bis zu vier Kilowatt. Wenn man davon ausgeht, das die Batterieeinheit über eine Kapazität von 16 Kilowattstunden verfügt, kann alleine die Heizung die Batterie des E-Auto in 4 Stunden entleeren, ohne dass man mit dem Elektrofahrzeug überhaupt gefahren ist.

Es zeigt sich, das man im Winter auf jeden Fall darüber nachdenken sollte, wie man sein Elektroauto möglichst warm hält. Während man in der heimischen Garage die Temperatur noch relativ leicht variieren kann bzw. manche E-Autos bei einem angeschlossenen Ladekabel mit einer Standheizung vorgewärmt werden können, sieht es in der Stadt oder beim Parkplatz des Arbeitsgebers anders aus.

(17.02.2012)

Bei eisigen Temperaturen schmilzt die Reichweite für Elektroautos gerade zu dahin, damit die Heizung nicht noch mehr Reichweite frisst, hilft ein Ofen.

Ein Elektroauto kann bei eisigen Temperaturen nur noch über die Hälfte seiner Reichweite verfügen, zusätzlich kann die elektrische Heizung die Reichweite zusätzlich schmälern.

Damit man in seinem Elektrofahrzeug nicht frieren muss, verwendet zum Beispiel der Hersteller Volvo für sein E-Auto (C30 Electric) eine Ethanolheizung.

Beim Lesen des Engadget-Blog habe ich entdeckt, das es auch andere Möglichkeiten gibt, denn der Schweizer Pascal Prokop ging mit seinem Volvo 240 Kombi einen anderen Weg, er hat einen Holzofen eingebaut, der für wohlige Hitze sorgt. 

(Bildquelle: Arnd Wiegmann / Reuters)

Für diesen Umbau soll er sogar die Straßenzulassung erhalten haben, und ja, bei dem Volvo handelt es sich aber nicht um ein Elektroauto – aber ich fand die Idee so simpel und einfach, das ich hier darüber berichten möchte.

Die Idee ist natürlich schon irgendwie witzig, da sie einfach ist und funktioniert. Jedoch hätte ich nicht unbedingt ein behagliches Gefühl, wenn man so einen Ofen als Beifahrer hat und ich glaube, man würde in Deutschland keine Straßenzulassung für so einen Einbau erhalten.

Allerdings ist es in der Tat eine gute Idee, ein Elektroauto nicht mit einer Heizung zu wärmen, welche Strom benötigt, sondern zum Beispiel einer Ethanolheizung oder etwas vergleichbares.

(12.11.2011)

Der Winter ist nicht nur für Autos mit einem Verbrennungsmotor eine Herausforderung, auch die meisten Elektroautos leiden unter den kalten Temperaturen im Winter.

Die Dekra hat zu den Temperaturauswirkungen auf Elektrofahrzeuge eine Untersuchung gestartet und das Ergebnis war, das die Außentemperatur einen Entscheidenden Einfluss auf die Reichweite des E-Autos hat.

Auch wenn der Akku des Elektroauto Volvo C30 Electric durch die Ethanol-Heizung geschont wird, macht die Kälte der Batterie trotzdem zu schaffen. Bildquelle: Volvo

Im Rahmen von Testfahrten kam das Prüflabor der Dekra zu dem Ergebnis, dass sich die Reichweite bei kalten Temperaturen verringert. So verringerte sich die Reichweite bei einer Außentemperatur von minus 5 Grad Celsius bei dem Elektroauto Citroen C-Zero um 50 Prozent (im Vergleich zu einer Außentemperatur von 22 Grad Celsius).
Das Elektrofahrzeug erreichte auf dem Prüfstand bei 22 Grad Celsius eine Reichweite von 138 Kilometern, als die Testingenieure die Umgebungstemperatur auf minus 5 Grad Celsius eingestellt hatten, waren es nur noch 65 Kilometer – dies entspricht einem Rückgang von 53 Prozent.

Es wurde versucht, möglichst realistische Bedingungen zu schaffen, indem bei der simulierten warmen Sommertemperatur die Fahrzeuglüftung eingeschaltet wurde und bei den Minustemperaturen die Heizung auf volle Leistung gestellt worden ist. Die Heckscheibenheizung und die Sitzheizung wurden für zehn Minuten eingeschaltet, das Gebläse stand auf Automatik.

Bei der Wintertemperatur war nur 22 Prozent der Ladeenergie verfügbar und bei der Sommertemperatur etwa 56 Prozent.

Entscheidend ist die geringere Speicherkapazität der Akkuzellen bei Kälte, denn bei 22 Grad gingen knapp 20 Prozent der Ladeenergie durch Verluste an der Hochvoltbatterie ungenutzt verloren, bei minus fünf Grad waren es 48 Prozent. Auch der Wirkungsgrad von Leistungselektronik und Antriebsstrang sinkt bei Frost deutlich ab.

Aus diesen Gründen gibt es bei manchen Fabrikaten bereits Batterieheizungen, welche die Batterie und die integrierten Akkuzellen wärmen sollen. Damit die Fahrinsassen durch das Einschalten der Heizung nicht unnötig die Reichweite verringern, gibt es auch schon Autohersteller, welche eine Ethanolheizung in ihr Elektroauto einbauen – so zum Beispiel Volvo bei seinem E-Auto C30 Electric.