Effizienz von Elektroautos

Die Effizienz eines Elektroautos beschreibt, wie viel elektrische Energie es für eine bestimmte Fahrstrecke verbraucht, und ist damit das elektrische Gegenstück zum Kraftstoffverbrauch eines Benziners oder Diesels. In Europa wird sie meist in Kilowattstunden pro 100 Kilometer (kWh/100 km) oder in Wattstunden pro Kilometer (Wh/km) angegeben, in den USA hingegen in Meilen pro kWh oder als MPGe-Äquivalent. Entscheidend ist: Ein niedrigerer Wert in kWh/100 km steht für ein effizienteres Auto, genauso wie weniger Liter pro 100 km für einen sparsameren Verbrennungsmotor stehen. Ein typisches modernes Elektroauto verbraucht im gemischten Betrieb zwischen 15 und 22 kWh/100 km.

Die Kennzahl ist deshalb so bedeutsam, weil nicht allein die Batteriegröße, sondern die Energieeffizienz darüber entscheidet, wie weit ein Auto kommt und wie viel sein Betrieb kostet. Zwei Fahrzeuge mit identischer Batterie können sehr unterschiedliche Reichweiten erzielen, wenn das eine deutlich effizienter ist, und die Betriebskosten folgen unmittelbar: Bei gleichem Strompreis ist ein Auto mit 16 kWh/100 km pro Kilometer rund ein Drittel günstiger zu fahren als eines mit 24 kWh/100 km. Die Effizienz verknüpft somit die abstrakte Kapazität der Batterie mit den beiden Größen, auf die es Besitzern tatsächlich ankommt: der realen Reichweite und den Kosten jeder einzelnen Fahrt.

Mehrere physikalische Faktoren treiben die Effizienz in die falsche Richtung. Die Geschwindigkeit ist der bedeutendste, denn der Luftwiderstand steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, sodass anhaltende Autobahnfahrt je Kilometer weit mehr Energie verbraucht als der Stadtverkehr - das genaue Gegenteil zum Verhalten eines Benziners. Kälte ist der nächstgrößte Zehrfaktor: Das Beheizen des Innenraums und das Temperieren der Batterie kosten beide Strom, während zugleich die Chemie der Zellen in der Kälte träger reagiert. Fahrzeuggewicht, Rollwiderstand, große Räder sowie eine hohe oder kantige Karosserieform fordern jeweils ihren Tribut, weshalb Aerodynamik und Gewichtsreduktion zentrale Anliegen der EV-Entwickler sind.

Die Hersteller setzen an mehreren Punkten an. Windschlüpfige Karosserieformen mit niedrigem cw-Wert, rollwiderstandsarme Reifen, Leichtbau sowie hocheffiziente Motoren und Wechselrichter tragen allesamt bei. Zu den wirksamsten Maßnahmen für die Alltagseffizienz zählt die Wärmepumpe, die den Innenraum erwärmt, indem sie Umgebungswärme verschiebt, statt Strom in einem Widerstandselement zu verheizen. Das senkt den winterlichen Energieaufschlag erheblich und schützt die Reichweite bei Kälte.

Für Käufer lässt sich die Effizienz am besten ergänzend zu Batteriekapazität und Reichweite verstehen, nicht an deren Stelle. Eine große Batterie kann ein durstiges Auto kaschieren und hohe Reichweite auf Kosten von Gewicht, Preis und Ladezeit liefern, während ein effizientes Auto eine konkurrenzfähige Reichweite aus einem kleineren, günstigeren und leichteren Akku erzielt. Der Vergleich des angegebenen Werts in kWh/100 km ist der sauberste Weg, um zu beurteilen, wie gut ein Elektroauto seine gespeicherte Energie in Strecke umsetzt, und um abzuschätzen, wie es sich bei hohem Tempo und im Winter verhält.