Elektroauto-Akkus haben laut Studien inzwischen durchschnittlich bereits eine deutlich längere Lebensdauer, als noch vor einigen Jahren angenommen wurde und von der Herstellergarantie abgedeckt wird. Um die Lebensdauer der Batterien sowie die damit verbundene maximale Reichweite der Elektroautos zu verlängern, können einige Schritte beitragen. Dazu gehört auch die Vorkonditionierung der Batterien.
Was ist Vorkonditionierung bei Elektroauto-Akkus?
Die Vorkonditionierung von Batterien in Elektroautos ist ein wichtiger Prozess, der die Leistung und Lebensdauer der Batterie maximiert, sowie die Ladeeffizienz und die Reichweite des Fahrzeugs verbessert. Bei der Vorkonditionierung wird die Batterie eines Elektroautos vor einer Fahrt oder vor dem Laden auf eine optimale Temperatur gebracht.
Diese ideale Temperatur hängt von dem Batterietypen ab. Bei Nickel-Mangan-Cobalt-Batterien (NMC) liegt sie bei 20 bis 25 Grad Celsius, während Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) bei 40 Grad Celsius am besten laden. Die Leistung von diesen Lithium-Ionen-Akkus, die in den meisten modernen Elektroautos verwendet werden, hängt also stark von der Temperatur ab.
In kalten Batterien laufen die chemischen Reaktionen langsamer ab, wodurch sie weniger Energie bereitstellen können. Außerdem geht bei Kälte ein Teil der Energie verloren, weshalb bei Kurzfahrten mit Elektroautos bei tiefen Temperaturen bis zu 100 Prozent mehr Energie verbraucht werden können. Dann wiederum, wenn sich dieser Vorgang wiederholt, benötigt die Batterie des Elektroautos jeweils mehr Ladezyklen, damit das Auto fährt. Viele Ladezyklen sorgen jedoch langfristig dafür, dass die Batterie an Kapazität verliert.
Entsprechend wichtig ist die Vorkonditionierung in kalten Klimazonen, in denen die Außentemperaturen unter dem Gefrierpunkt liegen können. Aber auch in wärmeren Klimazonen kann die Batterie ebenfalls von der Vorkonditionierung profitieren, da auch zu hohe Temperaturen die Lebensdauer und Leistung der Batterie negativ beeinflussen können.
Wie funktioniert die Vorkonditionierung?
Die Vorkonditionierung erfolgt in der Regel basierend auf Fahrzeuginformationen, dem Ladezustand und den Wetterbedingungen automatisch über das Managementsystem des Elektroautos, sie kann aber auch manuell gestartet werden. Das System kann dann die Batterie aktiv heizen oder kühlen, um sie auf die ideale Betriebstemperatur zu bringen. Bis die Vorkonditionierung abgeschlossen ist, rechnet man durchschnittlich mit einer Viertelstunde.
Wenn entlang einer Strecke geplant wird, das Auto an einer Ladesäule aufzuladen, kann das Temperaturmanagementsystem die Batterie vorab heizen oder kühlen, sodass die Batterie sofort mit hoher Effizienz geladen werden kann. Die Navigationssysteme moderner Elektroautos geben geeignete Routenplanungen mit Zwischenstopps bereits vor. Vor allem bei kaltem Wetter, wenn Batterien in einem niedrigen Temperaturbereich ihre Ladegeschwindigkeit verringern, ist dies von Vorteil, um weniger Zeit vor der Ladesäule verbringen zu müssen. Vor dem Beginn einer längeren Fahrt ist die Vorkonditionierung ebenfalls sinnvoll, um den Energieverbrauch während der Fahrt zu optimieren und damit die Reichweite des Elektroautos zu erhöhen.
Warum ist Vorkonditionierung wichtig?
- Erhöhung der Ladegeschwindigkeit: Der Ladevorgang einer kalten Batterie kann erheblich länger dauern, da die chemischen Reaktionen in der Batterie verlangsamt stattfinden. Insbesondere das Schnellladen bei sehr kalten Temperaturen ist dann sogar schädlich für den Akku. Durch die Vorkonditionierung wird die Batterie auf eine Temperatur gebracht, bei der die Ionen schneller fließen können, was eine schnellere, effizientere und schonende Aufladung ermöglicht.
- Verbesserte Reichweite: Wenn eine Batterie auf eine ideale Temperatur konditioniert wird, arbeitet sie effizienter und liefert eine höhere Leistung. Besonders bei kaltem Wetter, wenn die Reichweite von Elektroautos häufig durch die geringere Effizienz der Batterie beeinträchtigt wird, hilft die Vorkonditionierung, die Reichweite zu maximieren.
- Schonung der Batterie: Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur kann die Lebensdauer einer Batterie beeinträchtigen, da die Kapazität abnimmt. Die Vorkonditionierung kann diesen Prozess verlangsamen.
Zusammengefasst: Ist Vorkonditionierung sinnvoll?
Die Vorkonditionierung von Batterien in Elektroautos ist ein wichtiger Schritt, um die Ladeeffizienz, Reichweite und Lebensdauer der Batterie zu maximieren. Durch den Einsatz von modernen und intelligenten Managementsystemen können E-Autos ihre Leistung auch unter extremen Temperaturen optimieren.
Somit können Elektroautos den steigenden Anforderungen an Reichweite und Ladegeschwindigkeit weiterhin besser gerecht werden. Außerdem führt der Vorgang zu einer längeren Lebensdauer von Batterien, wodurch Elektromobilität noch umweltfreundlicher wird.
Quellen: Berliner Morgenpost – Akku leer? / Heise online – Artikelserie Elektroauto-Batterien: Warum die Vorkonditionierung so wichtig ist
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