FAQ zur Vorkonditionierung bei Elektroauto-Akkus

4. Jan. 2025 — Lesedauer 4 min

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Volkswagen

4. Jan. 2025 — Lesedauer 4 min

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

Maria Glaser

Aus dem geisteswissenschaftlichen Bereich kommend, verbindet Maria Glaser bei Elektroauto-News.net seit 2023 ihre Liebe zum Text mit fachlichen Inhalten. Seit ihrem Studium in Berlin und Wien arbeitet sie im Bereich Lektorat, Korrektorat und Content Writing, vor allem zu Mobilität.

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Alexjet:

Welches Fahrzeug ist das? Mir ist da kein deutsches Modell mit einer 100 kWh Batterie bekannt. Und versprochene Reichweite ist WLTP? Die Kombination Winter und Autobahn ist halt leider das Fahrprofil, was im Alltag am meisten von WLTP abweicht. Dann lieber zukünftig vorher bei EV Database bei den Realreichweiten schauen. Beispiel ID.Buzz Pro (alte Version bzw. APP 310):
Reale Reichweite

zwischen 245 – 500 km
Stadt – Winter 350 km
Autobahn – Winter 245 km (!)
Kombiniert – Winter 295 km

Stadt – Sommer 500 km
Autobahn – Sommer 305 km
Kombiniert – Sommer 385 km

Sie gehen auf der Seite im Winter von -10°C und 110 km/h konstant aus, mit dem Hinweis, dass es natürlich noch von vielen weiteren Faktoren abhängig ist. Bei -10°C eher weniger nasse Fahrbahn, dafür Reifensorte, Innenraumtemperatur, WP Ja/nein, Topografie, Windrichtung.
Also im Winter dann leider schon eine knappe Sache mit den 250 km. Vielleicht gibt es ja eine gut gelegene EWE Go Säule, um mit 52 ct/kwh ein paar nötige % nachzuladen, weil ein Ladetarif lohnt da ja nicht. Ich bin jetzt einfach mal davon ausgegangen, dass es der frühere ID.Buzz Pro ist :D

Philipp:

Habe jetzt doch noch einen Wärmekoeffizienten für die Lithiumbatterie gefunden: 0,00021 kWh für 1K und 1kg

Damit ergeben sich Kosten von 0,63€ oder ein Energieaufwand von 2,1 kWh.

CarVision:

Wir fahren einen e-van eines namhaften deutschen Herstellers. Von den mal versprochenen ca 400 km mussten wir kurz vor Weihnachten 80kmh auf der AB fahren um gerade so noch die 250km zu schaffen. Für eine 100kwh Batterie kann man ja ausrechnen wie hoch der Verbrauch war. Da ich an beiden Standorten mit PV laden kann, sehe ich es auch nicht ein, auf der AB dann öffentlich die überteuerten Preise zu bezahlen …. die Vorkonditionierung haben wor aktuell auch nicht. Mal sehen wie es beim hyndai läuft… aber der hat so große Reichweite, dass damit total Problem Langstrecke fahren können…. was machen die deutschen hersteller nur falsch?

Philipp:

Wie oft muss man denn im Winter vorkonditionieren, um längere Strecken zu schaffen? Ich muss bei meinem eGolf im Winter nie vorkonditionieren, weil er das eh nicht kann. Und ich kann trotzdem 99% meiner Strecken einfach so fahren, weil ich einfach öfters (zu Hause) lade.
Wieso sollte man also warten? Das hängt rein vom Fahrprofil ab.

Philipp:

Wie dünn der Artikel doch ist.
Wäre schön zu wissen, was einem das auch kostet! Sowohl energetisch als auch finanziell. So schwierig ist das nun wirklich nicht.

1. Annahme: Wir heizen nur Wasser (Metall hat einen anderen Wärmekoeffizienten, Stahl hat nur 1/10 dem von Wasser, den Mix kennen wir aber eh nicht). Das stimmt natürlich nicht, reicht aber für die Überschlagsrechnung aus. Wer die spezifische Wärmekapazität von einer Batterie hat, gerne her damit.
2. Annahme: Wir heizen von 0 auf 20°C auf (also 20 Kelvin Erhöhung). Ist egal ob von 10 auf 30 oder -10 auf 10. Der Energieverbrauch ist in erster Näherung linear.
3. Annahme: Die Batterie hat ein Gewicht von 500kg. Kleinwagenbatterien sind zwar leichter, aber werden selten auf lange Strecken benutzt und damit auch nicht vorkonditioniert. Es ist auch nicht nur die Batterie, sondern das ganze Kühlsystem, das mitgeheizt werden muss.
4. Annahme: Wir laden zu Hause für 30c/kWh (PV ist im Winter irrelevant und 30c ist ein brauchbarer Wert)
5. Physik: Heizen von 1l (bzw. kg) Wasser um 1K braucht 0,00116 kWh.

20K * 0,00116kWh/K * 500 * 0,3c/kWh = 3,48€

Damit kann jeder selbst abschätzen, ob einem der Komfort 3,50€ Wert ist. Oder wenn man es rein aus der Batterie zieht, sind es 11,6kWh, die dann von der Reichweite abgehen. Der reale Wert dürfte wegen des Wärmekoeffizienten niedriger liegen, aber im Winter kann es auch mal deutlich kälter oder bei LFP der Zielwert auch deutlich höher sein.

Gastschreiber:

Ach immer diese Aussagen, die auf irgendetwas in der Zukunft warten. Das muss doch langsam langweilig werden. Ebenso die Äußerungen, dass so eine Reichweite keine Alternative ist. Alleine die Statistik der durchschnittlichen Fahrtstrecke dieser vielen Endverbraucher schaffen selbst kleine aktuelle Elektroautos locker eine Woche ohne einen Ladevorgang.
Sieht man sich die elektrifizierten Flotten an, bspw. SAP oder Telekom, fahren dort schon hunderte, problemlos Langstrecken, die mit Verbrenner absolut vergleichbar sind.
Also Augen auf machen, nicht jeder negativen Botschaft wie ein hinterherhecheln sondern auch mal offen für Neues sein und zwar jetzt.

Martin Hofstetter:

Genau! Sie fahren auch täglich privat ihren Tank leer…

Pheaton:

Denke das alle Modelle die hier beschrieben werden eine automatische Vorkonditionierung haben.
Unter dem Strich sind alle Fahrzeuge mit Speichern ausgestattet die weit mehr als die üblichen 50-55kw/h Energie speichern können.
Und das was dabei an Reichweite tatsächlich rüber kommt ist für viele Endverbraucher in diesem Segmenten keine Alternative. Aber die Feststoffbatterie steht ja kurz vor der Serien Einführung. Dann wird alles gut.
Und jetzt kann man sich gut vorstellen wie das im Mittelklassen Segment aussieht wenn man mit einem Speicher um die 55kw/h auskommen muss.

https://www.merkur.de/wirtschaft/die-reichweiten-koenige-diese-autos-schaffen-fast-500-kilometer-auf-der-langstrecke-zr-93494021.html

Gastschreiber:

Der andere Kommentar weißt schon darauf hin, der Artikel ist ziemlich beliebig und sehr einseitig.
Nicht, dass es generell falsche Informationen sind, nur wenig verwertbar und nur teilweise so in der Realität umsetzbar, da komplett der Energieaufwand vernachlässigt wird für die Vorkonditionierung und auch die Möglichkeit einer Ladepunktkonditionierung außer Acht gelassen wird.
Es gibt immer wieder Berichte, dass sich der Verbrauch der Fahrzeuge durch die, eher länger als 15 Minuten dauernde Vorkonditionierung, sehr stark erhöht und dadurch deutlich weniger Reichweite erzielt wird, ja, am Ende fängt man das wieder etwas ein durch die bessere Ladeleistung.
Aber Fahrer, die stark nach SoC fahren, können schon ins Grübeln kommen, wenn für die Konditionierung, ja nach Akkugröße schnell einmal 5% SoC verheizt werden.
Im Gegenzug kann bei einer Konditionierung an der Ladesäule diese Energie, wie die Innenraumheizung, aus dem Netz bezogen werden. Man gewinnt für die Fahrt aber diese mögliche Reichweite.

Sir Beelzebub:

Selbe Frage an ChatGPT: (Wozu genau sollte ich für ein Abo zahlen?)

Was ist Vorkonditionierung bei Elektroauto-Akkus?

Vorkonditionierung bei Elektroauto-Akkus bezieht sich auf den Prozess, den Akku oder das Fahrzeug vor der Nutzung auf eine optimale Temperatur zu bringen, um die Leistung und Effizienz zu maximieren. Dies geschieht meist durch Heizen oder Kühlen der Batterie, je nach den aktuellen Wetterbedingungen und der Betriebstemperatur der Batterie.

Warum ist Vorkonditionierung wichtig?
1. Effizienz: Lithium-Ionen-Batterien arbeiten bei bestimmten Temperaturen am effizientesten (meist zwischen 20°C und 25°C).
2. Reichweite: Eine optimal temperierte Batterie kann mehr Energie speichern und entladen, was die Reichweite des Fahrzeugs erhöht.
3. Ladegeschwindigkeit: Bei kalten Temperaturen kann die Ladeleistung stark reduziert werden. Durch Vorkonditionierung wird die Batterie aufgewärmt, um schnelles Laden zu ermöglichen.
4. Lebensdauer: Extreme Temperaturen können die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen. Vorkonditionierung reduziert diese Belastungen.
5. Komfort: Oft ist die Vorkonditionierung auch mit der Klimatisierung des Innenraums gekoppelt, sodass das Fahrzeug bei Fahrtbeginn angenehm temperiert ist.
Usw.usf…