Alles zur Reichweite

Dieser Artikel wird laufend aktualisiert (Stand: 01.10.2016).

Display der Renault ZOE (Quelle: goingelectric.de)
Display der Renault ZOE (Quelle: goingelectric.de)

 

Bei 95% aller Autofahrten wird eine Entfernung von weniger als 60 Kilometer zurückgelegt. Das schaffen alle Elektroautos. Dennoch wird der Reichweite (neben dem Anschaffungspreis) die größte Bedeutung beigemessen.  Wir sind eben von unseren Benzinern und Dieseln Reichweiten zwischen 400 und über 1.000 km gewohnt.

 

Die reichweitenstärksten aktuell in Deutschland erhältlichen sowie die von den Herstellern für unseren Markt verbindlich angekündigten Modelle erreichen folgende Werte:

Fahrzeuge /

Reichweite in km

(lila = geschätzt)

(schwarz = errechnet

aus offizieller EPA)

 

 

NEFZ

 

 

 

sanft

EPA

J-D

 

 

 

real (D)

EPA -15%

/80%

Jahres-D

 

 

Winter

( EPA

-25%)

/80% 

D

 

nur AB

90 km/h

(EPA + 14%) 

/ 80%

Jahres-D

 

 

nur AB

120 km/h

(EPA -20%)

/80%

Jahres-D

 

VW E-Up 160  129  110 /  88  97   /   78 147 /  118 103   /  85

BMW i3 18 kwh

33 kwh (ab Ende 2016)

210

312

130

232 

110 /   88

197 / 158

 97   /   78

174 / 139

148  / 118

264 /  211

104  /   86

186 /  149

VW E-Golf 24 kwh

36 kwh (ab 2017)

190

300 

133 

225

113 /   90

191 / 153

 100 /   80

 169 / 135

152 / 122

257 / 205

106  /   87

180 /  144

Kia Soul EV 212  150  127 / 102      112 / 90 171 / 137 120  /   99

Renault ZOE R210

Renault ZOE R240

41 kwh* (ab 2017)

 

210

240

400

 

130

140

300

 

110 /   88

119 /   95

255 / 204

 

   97 /   78

 105 /   84

 225 / 180

 

148  / 118

160  / 128

342 /  274      

 

104 /   86

112 /   90

240 / 192

 

Nissan 

LEAF 30

LEAF 60 (ab 2017) 

 

 

 

250

510

 

 

172

383

 

 146 / 117

 326 / 261

 

129 / 103

287 / 230

 

  

196 / 157

437 / 350

 

 

  

138 / 110

306 / 245

 

 

Opel Ampera-e  (ab 2017)

60 kwh* (wie Chev. Bolt)

~500

383

326 / 261

287 / 230

437 / 350

306 / 245

Tesla S (D = Dualmotor)

60 (HRA)

70 (HRA)

70D

75D

90D

 

400 

455

470

490

557

 

338 

377

386

401

473

 

287 / 230

320 / 256

328 / 262

341 / 273

402 / 322

 

254 / 203

283 / 226

289 / 231

301 / 241

355 / 284

 

385 / 308

430 / 344

440 / 352

457 / 366

539 / 431

 

270 / 216

302 / 242

309 / 247

321 / 257

378 / 302

Tesla X

75D

90D

 

417

489

 

381

414

 

324 / 259

352 / 282

 

286 / 229

310 / 248

 

434 / 347

472 / 378

 

305 / 244

331 / 265

Tesla 3 (ab Ende 2017)

Basis 51* kwh (HRA)

Basis + Dualmotor 

75 kw + Dualmotor

 

 

 

 

 

 

 

 

440

450

540

 

 

 

 

 

 

 

346

358

460

 

 

 

 

 

 

294 / 235

304 / 243

391 / 313

 

 

 

 

 

 

259 / 207

268 / 214

345 / 276

 

 

 

 

 

 

394 / 315

408 / 374

524 / 419

 

 

 

 

 

 

277 / 222

286 / 229

368 /294

 

 

 

 

 

 

 * = tatsächlich genutzte Kapazität

 

 

Welche Reichweite stimmt nun?

 

Auffällig ist,  dass die Werte des NEFZ-Zyklus (= "Neuer europäischer Fahrzyklus") wesentlich höher sind, als die nach US-amerikanischen  EPA (= United States Environmental Protection Agency)-Zyklus ermittelten. Das liegt daran, dass dem Zyklus der amerikanischen Umweltschutzbehörde reale Fahrbedingungen zugrunde liegen. Die Werte des  NEFZ-Zyklus werden dagegen unter Laborbedingungen ermittelt. Das heißt, dieser Zyklus ist nur zu Vergleichszwecken zwischen den einzelnen Modellen zu gebrauchen.

 

Das hindert die Hersteller jedoch nicht, so zu tun, als könne man mit ihren Fahrzeugen die NEFZ-Werte in der Praxis tatsächlich erreichen. Dummerweise werden diese Zahlen in viele Veröffentlichungen ohne Erläuterung übernommen, so dass nicht ausreichend informierte Laien zu der irrtümlichen Überzeugung gelangen, dass man  z. B. mit einem Nissan Leaf 250 km weit fahren kann und mit einem Tesla 90 D sogar über 550 km weit kommt. Tatsächlich liegt der erreichbare Maximalwert deutlich niedriger. Was bei den Verbrennern die zu niedrigen Angaben bei den Verbrauchs- und Abgaswerten sind, sind also bei den Stromern die überhöhten Reichweitenangaben.

 

Bei dem EPA-Wert handelt es sich nur um einen Durchschnittswert, der realen Betrieb oft nicht erreicht wird. Grund dafür ist, dass die  Reichweite von vielen Faktoren (Temparatur, Witterungsbedingungen, Fahrweise, Rekuperation beim Bremsen, dem Gelände und den eingeschalteten Stromverbrauchern - vor allem Heizung und Klimaananlage) abhängig ist. Des weiteren steigt der Stromverbrauch von Elektroautos bei höheren Geschwindigkeiten (ab etwa 100 km/h) sehr viel stärker,  als der Spritverbrauch eines  Benziners oder Diesels.

 

Ein Elektroauto sollte man zur Schonung der Batterie und seiner Nerven nicht voll entladen und nur zu 80% aufladen. 100%  sind dann möglich, wenn man die Batterie danach gleich wieder schnell entladen wird (z. B. bei einer Autobahnfahrt). Wer  die Ladezeiten kurz halten und auch bei nicht optimalen Bedingungen ohne Reichweitenangst fahren will,  sollte etwa 15%, minde-stens aber 10% als Reserve einplanen. Somit  stehen für Langstreckenfahrten auf der Autobahn nur etwa 65 bis 70% der vollen Batteriekapazität zur Verfügung. Dabei ist zu berücksichtigen, dass ca.  bis 10 weniger Kapazität  nutzbar sind, als nominell angegeben (z. B. beim Model S 76 kwh statt der angegebenen 85), da eine eiserne Reserve notwendig ist, um eine Totalentladung und damit einen Super-GAU bei den Akkus zu verhindern.

 

Nicht vergessen werden darf die schleichende Verminderung der Reichweite durch die Alterung der Batterie. Nach bisher vorliegenden Erfahrungswerten ist davon auszugehen, dass die Reichweite pro Jahr um 1 bis 2% (also durchschnittlich 1,5%) sinkt. Liegt die Batteriekapazität unter 20% ist ein Austausch fällig, also frühestens nach 10  Jahren.

 

 Was sagen uns die obigen Zahlen sonst noch?

 

Es ist festzustellen, dass bisher nur Tesla S  und X die Reichweite eines Benzinmotors schaffen und das nur unter günstigen Bedingungen.  Das Kapazitäts-Reichweitenverhältnis ist beim Modell 3 am besten, beim Model X am schlechtesten.

 

Kurzstrecken-Stromer sind wegen der kurzen Reichweiten für Langstrecken nicht wirklich geeignet. Ein solches Fahrzeug sollte sich kaufen, wer wirklich nur Kurzstrecken zurücklegen muss oder für Ladevorgänge unbegrenzt Zeit und Geduld zur Verfügung hat. 

 

Welche E-Autos sind dann überhaupt für Langstrecken die richtigen?

 

Da gibt es derzeit nur die teuren Teslas (Modelle S und X), aber keine erschwinglichen Langstrecken-Stromer. Der BMW i3 mit Reichweitenverlängerer ist keine Alternative. Er ist kein reines Elektroauto mehr und kostet mit einigen notwendigen Extras bereits weit über 40.000 Euro. 

 

Das seit langem ankündigte - angeblich massentaugliche - Langstrecken-E-Auto von Tesla (Model 3, Preis ab ca. 40.000 €) wird bei uns wohl nicht vor Mitte 2018 ausgeliefert werden. Mit der Basisversion (Batteriekapazität 60 kwh)  kann man mit zu 100% vollgeladenem Akku unter günstigen Bedingungen  über 215 Meilen (etwa 350 km) ohne Aufladen zurück legen. Reichen da die im Normalfall geladenen 80% von 60 kwh, um das M3 langstreckentauglich zu machen?

 

 Wir wollen dass an dem folgenden Beispiel klären:

 

Basis-Tesla Mod. 3 (Batteriekapazität 55 kwh,

Reichweite ca. 350 km (EPA) / 430 km (NEFZ)

Durchschnittsgeschwindigkeit (DG) 90 / 120 km/h

(Autobahn).

Entfernung 400 km (Aufladung nach 200 km am

Supercharger von Tesla). Der Akku ist bei Fahrtbeginn

zu 80% aufgeladen.

 

90 km/h

 

120 km/h

 

Fahrtdauer für 200 km 133 Min.  100 Min.

Reichweite bei 100% Aufladung *

Reichweite bei 80% Aufladung

(zum Vergleich: Reichweite bei 90% Aufladung)

Restreichweite (nach 200 km)

= % (von 100% Kapazität)

 

 

* = % von EPA 

 

 

 

399 km

319 km

(359 km)

119 km

= 30%

(v.  399)

 

114

 

 

 

280 km  

224 km

(252 km)

  24 km

 = ~9%

(v. 280)

 

80

 

 

 

Aufladung auf Anfangskapazität  von 80%  

 

 

Aufladung auf  59% (entspricht 9% Rest nach 200 km)

(59% von 399 sind 235; 235 - 200 = 35 km;

das sind ~9% v. 399) 

 

 

** = 59% Kapazität für 200 km nicht ausreichend 

 + 50%

(30-80)

 

 + 29%

(30-59)

 

 

 

 

  

+ 71%

(9-80)

 

nicht aus-

chend**

 

 

 

 

 

 

Fahrzeit (Wert f. 200 km x 2)

+ Ladedauer bei Aufladung auf 80% ca.

= Gesamtdauer (Fahrzeit  + Ladedauer ) 

-Verkürzung Ladedauer durch Aufladebegrenzung auf 59%

= Gesamtdauer (Fahrzeit + Ladedauer) 

Differenz in Min.

 

** = 59% Kapazität  für 200 km nicht ausreichend  

266 Min.

  29 Min.

295 Min.

- 15 Min.

280 Min.

 

 

 

200 Min.

  37 Min.

237 Min.

nicht

möglich** 

58/43 

 

 

 

= DG bei Aufladung auf 80%

= DG bei Aufladung auf 59%

Differenz in km/h

Senkung der DG durch Ladevorgang um km/h

 

 

81 km/h 

86 km/h

15/20 

9/4

 

101 km/h

   ---

 

19 

 

Daraus ergibt sich folgendes:

 

Das Model 3 von Tesla schafft mit 80% Aufladung auf der Autobahn mindestens 200 km, wenn man durchschnittlich nicht schneller als 120 km/h fährt. Da die Entfermung zwischen den Superchargern ca. 160 bis maximal 200 km beträgt, ist das Fahrzeug - so gesehen - unein-geschränkt langstreckentauglich. Es muss aber an jedem Supercharger  nachgeladen werden. Nur im Ausnahmefall (mit vorher auf  mindestens 90/100% aufgeladenem Akku und einer DG von unter/maximal 90 km/h) kann  einer übersprungen werden. Schneller als durchschnittlich 120 km/h darf man nur fahren, wenn die zurückzulegende Entfernung kürzer als 200 km ist. Durch das Nachladen verringert sich die Durchschnittsgeschwindigkeit (z. B. bei 120 km/h auf rund 100 km/h). Je geringer die Geschwindigkeit ist, desto kürzer ist (wegen des geringeren Stromverbrauchs) auch die Ladedauer. Dennoch ist bei höherer Geschwindigkeit (trotz längerer Ladezeit) die Gesamtdauer der Fahrt kürzer. Langstrecken abseits der Autobahn werden mit Durchschnittsgeschwindigkeiten von deutlich unter 100 km/h gefahren, so dass hier mit dem Basis M3 von Tesla (bei einer Aufladung von 80%) Reichweiten von über 200 km möglich sind. Wegen der stetig abnehmenden Batteriekapazität sollte ein Fahrzeug angeschafft werden, dessen Reichweite um mindestens 15% höher ist (z. B. M3 mit 70 kwh oder mehr).  

 

Da man auf langen Strecken sowieso alle 200 km Pause machen sollte, ist die hohe Ladehäu-figkeit auf Langstrecken noch akzeptabel. Wem die Ladezeiten zu lang und/oder die Fahrgeschwindigkeit zu gering ist, sollte sich das Fahrzeug mit einer stärkeren Batterie bestellen. Durch mehr Kapazität ergeben sich entsprechende Verbesserungen.  Die Ladepausen auf Langstrecken und die (im Vergleich zum  Tankvorgang bei einem Verbrenner) recht lange Ladedauer werden auch mit einer etwas stärkeren-Batterie oft noch als zu lang empfunden werden. Es ist daher fraglich, ob das Model 3 von Tesla schon den endgültigen Durchbruch bei der E-Mobilität bewirken kann. 

 

 

Wie geht es weiter?

 

Ende 2016 geht der Chevorlet Bolt in Serie, der bei uns ab 2017 als Opel Ampera-E erhältlich sein wird und eine Reichweite von über 380 km (EPA) haben wird. Ein Schnellschuss zum herstellersubventionierten Preis von 37.500 $. Der Kaufpreis bei uns  dürfte (incl. 19% MWSt.) knapp 40.000 Euro betragen (abzüglich E-Auto-Prämie von 4.000 Euro). 

 

Alle anderen Hersteller wollen die Batteriekapaziäten ihrer Stromer erhöhen, so dass spätestens Ende 2017 alle rund 300 km oder mehr schaffen, allerdings nur nach der europäischen NEFZ-Norm (= über 200 km nach EPA). Es ist davon auszugehen, dass 2018 alle nochmals zulegen und dann mit einer Aufladung (100%) nach EPA mindestens 300 km schaffen werden.

 

Bei diesen Autos könnte das Problem bestehen, dass es bis zu ihrer Markteinführung (anders als für die Teslas) noch gar keine geeigneten Schnell-Lader gibt. Es ist weiterhin zu erwarten, dass sich die Reichweiten der Volks-Stromer 2020 (gegenüber 2018) nochmals (von mindestens 300 auf 600 km nach EPA) verdoppeln werden. Möglich sind dann auf der Autobahn (bei 120 km/h und mit 80% Aufladung) 380 km - etwas mehr, als der Tesla S90 D derzeit schafft.   

 

Viele wären, was die große Anzahl der Vorbestellungen zeigt, bereits mit der Reichweite, die das Model 3 von Tesla ab 2017/18 bietet,  bereits vollauf zufrieden. Da selbst diese Reichweite in der Praxis nur selten benötigt wird, ist das auch vernünftig. Der (noch) große Rest will jedoch erst umsteigen, wenn man mit dem Stromer mindestens genau so weit kommt, wie mit seinem bisherigen Verbrenner. Erforderlich wäre dafür eine Batteriekapazität von mindestens 150 kwh, die wohl langfristig auch Standard werden wird. Es ergibt sich folgende Berechnung: 

 

Batteriekapazität: 150 kwh. Nutzbar maximal  94% = 141 kwh (Rest ist eiserne Reserve).

Reichweite bei 100 / 80% Aufladung (nach EPA):  875 km / 700 km

Reichweite mit 70% (80% ./. 10% Restkapazität) bei  AB 130 km/h (66,6%) / Durchschnitt  (AB + 20%):  420 km / 504 km

Verbleiben bei 80% Kapazität der Batterie (nach 10 Jahren):  336 km / 403 km

Durchschnitt (= 10% Kapazitätsverlust):  378 km /453 km

 

Zur der Verringerung der  gesundheitsschädlichen Umweltgifte (vor allem Stickoxide und Feinstaub) sowie zur Resourcenschonung sollte jeder so bald als möglich auf ein Elektroauto umsteigen. Da - trotz des langsamen Fortkommens auf Langstrecken -  bei 80% Aufladung eine Reichweite von etwas über 300 km (nach EPA) für die meisten bereits ausreichend ist, dürfte die Zahl der Elektroautos ab 2018 deutlich zunehmen. Der große Durchbruch wird jedoch frühestens 2020 kommen.  

 

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Warum so schnell?

aktualisiert am 26.06.2016

Foto: Shutterstock.com
Foto: Shutterstock.com

Es gibt einige Experten (z. B. Tony Seba, Lars Thomsen), die voraussagen, dass die  Elektromobilität  - als Teil der Energiewende - plötzlich und sehr schnell kommt und die Energiewende (mit 100% der Energie aus erneuerbaren Quellen) bis zum Jahr 2030 vollständig abgeschlossen sein wird.

 

Begründet wird dies damit, dass Strom aus erneuerbaren Energien sowie Batterien immer billiger werden, so dass Solar-und Windenergie günstiger sind, als die Herstellung von Strom aus herkömmlichen fossilen Quellen und Elektroautos billiger werden, als Verbrenner. Dies führt schon aus wirtschaftlichen Gründen zur Energiewende.

 

Die Zahl derer, die an einen Kimawandel durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe verursachte  Emission von Treibhausgasen glauben, nimmt immer mehr zu. Da die Temparatur nicht mehr so stark ansteigt, wie erwartet und die weitaus überwiegende Menge von Treibhausgasen auf natürlichem Weg emittiert werden, gibt es für diese Theorie keine wissenschaftliche Grundlage.  

 

Die verstärkte Gletscherschmelze, die starke und schnelle Zunahme von Gebieten mit extremer Hitze und Dürre im Sommer sowie extremer Wetterereignisse (wie  Tornados und Starkregen) wird inzwischen dennoch als Folge eines bereits begonnenen Klimawandels angesehen. Dadurch sind die Regierungen gezwungen, alles dafür zu tun, dass Energie aus fossilen Energieträgern schnellstmöglich verschwindet.

 

Das geschieht zunächst durch die Förderung von Solar- und Windenergie sowie Elektromobilität. Je extremer die Veränderungen und Ereignisse werden, desto extremer werden auch die Gegenmaßnahmen werden. Es kann bis zum weltweiten Verbot der Verbrennung fossiler Rohstoffe kommen. Es ist deswegen damit zu rechnen, dass sich die Elektromobilität mit einer bisher noch nicht vorstellbaren Geschwindigkeit durchsetzen wird.

 

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Warum Elektromobilität und weshalb schon jetzt?

Bei Fahrrädern haben wir sie bereits, obwohl sie hier keine Umweltvorteile bringt. Im Kfz-Bereich brauchen wir sie dagegen dringend!  Aber nicht wegen der CO2-Einsparung:

 

Denn neueste Daten zeigen, dass Klimaveränderungen nicht auf menschliche Einflüsse zurückzuführen sein können. Über 95% der CO2-Emissionen sind natürlichen Ursprungs. Eine Reduzierung der CO2-Emissionen kann daher keine klimatischen Vorteile bringen.  (Ein Artikel zu dieser Problematik ist in Vorbereitung.). Das heißt aber nicht, dass es mit der Verbrennung fossiler Rohstoffe so weiter gehen darf, wie bisher.  

 

Was vernachlässigt wird, sind die Rückstände,  die durch die Verbrennung fossiler Rohstoffe in großen Mengen entstehen und die Luft-, Boden- und Wasserqualität immer mehr verschlechtern. Damit muss schnellstens Schluss sein. Auch die Vorräte an fossiler Energie sind nicht unendlich.

 

Wollen wir daher auf dauer mobil bleiben, geht das nur elektrisch. Je früher wir umsteigen, desto besser für die Luftreinhaltung und damit unsere Gesundheit sowie die Resourcenschonung.

  

Auf das Wasserstoffauto können wir nicht warten. Das ist nur ökologisch vertretbar, wenn der Wasserstoff aus Strom-Überschuss (aus Solar- und Windenergie) hergestellt wird. Es ist bisher nicht erkennbar ob es überhaupt möglich ist, einen Überschuss zu erzielen, der so groß ist, dass der daraus produzierte Wasserstoff für die Umstellung auch nur von Teilen des Straßenverkehrs ausreicht. Wasserstoff - und damit auch die Brennstoffzelle - sind also für die nächsten Jahrzehnte keine wirkliche Alternative.

 

 

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