Schlagwort: Heizung

Bei Elektroautos belastet die Heizung des Innenraums die durch niedrige Temperaturen beanspruchte Batterie stärker und verringert die Reichweite. Aus diesem Grund setzen einige Hersteller auf Wärmepumpen für Elektroautos.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Ein Verbrennungsmotor produziert durch seinen schlechten Wirkungsgrad im Betrieb sehr viel Wärme, die über ein Kühlsystem abgeführt werden muss. Im Winter wird ein Teil dieser Abwärme für die Heizung des Innenraums des Fahrzeugs genutzt.
Im Vergleich zu einem Verbrenner entsteht bei einem Elektrofahrzeug nicht genug Abwärme durch die Antriebskomponenten, um damit den Innenraum ausreichend zu heizen. Zusätzlich sorgen die niedrigen Außentemperaturen im Winter dafür, dass die Akku-Systeme ihre Energie nicht mehr so effizient abgeben.

Die Lösung: Ein hocheffizientes Wärmepumpensystem verdichtet Kältemittel unter hohem Druck. Die dabei entstehende Wärme wird genutzt, um durchströmende Kaltluft zu erhitzen. Dies ist im Endeffekt das gleiche Prinzip wie in einem Kühlschrank – bloß umgekehrt. Gleichzeitig wird überschüssige Wärmeenergie, falls vorhanden, aus dem Fahrzeugakku und dem Elektromotor dem Heizsystem hinzugefügt. Mit einer Wärmepumpe lassen sich so aus 1 Kilowatt elektrischer Energie nahezu 3 Kilowatt Wärmeenergie erzeugen. Bei einer klassischen elektrischen Heizung ist das Verhältnis im Idealfall nur 1:1.

Dadurch wird weniger Energie aus der Batterie für die Hochvoltheizung genutzt, und es ergibt sich ein Reichweitenvorteil gegenüber Elektrofahrzeugen ohne Wärmepumpe. Wie Untersuchungen zeigen, schaffen derzeitige Wärmepumpen trotz aller Kritik immerhin eine Reichweitenverlängerung um die 20 Prozent.

Gibt es Nachteile durch eine Wärmepumpe?

Einen unerwünschten Nebeneffekt kann das Entnehmen von Wärme aus dem Akkusystem eines Elektrofahrzeuges heutzutage dennoch haben: Ein kalter Akku hat einen negativen Effekt während eines eventuellen Schnellladevorgangs. Wenn die Temperatur des Akkus nicht in seinem Wohlfühlbereich liegt, reduziert das Batteriemanagementsystem die Ladeleistung, um den Akku zu schützen – das Schnellladen dauert deutlich länger.

Einige Hersteller kombinieren daher die Akkuheizung mit dem Navigationssystem, um den Akku entsprechend an der „Schnellladestation“ am Zwischenziel vorzuwärmen. In diesem Fall muss jedoch auch die Wärmepumpe in das Gesamtkonzept integriert werden, da sie sonst die Wärme aus der Batterie wieder entnimmt. Daran arbeiten aktuell noch einige Autohersteller, das Heizungs-Gesamtpaket muss also gut aufeinander abgestimmt sein.

Lässt sich eine Wärmepumpe abschalten?

Da eine Wärmepumpe im Elektroauto sehr tief in das Heizsystem integriert ist, lässt sich diese auch nicht separat abschalten. Man könnte die Heizung auf „LO“ stellen sowie die Klimaanlage deaktivieren, dann sollte die Wärmepumpe außer Betrieb sein.