5 Dinge, die Sie bei Elektrofahrzeugen in extremen Klimazonen beachten sollten

Prognosen zufolge werden bis Ende 2022 weltweit rund sechs Millionen Elektrofahrzeuge ausgeliefert. Die USA haben Investitionen in Höhe von mehreren hundert Milliarden Dollar für die Entwicklung von Elektrofahrzeugen sowie für die notwendige Infrastruktur angekündigt. Doch der Betrieb eines Elektrofahrzeugs unterscheidet sich grundlegend von den Bedingungen im gemäßigten Klima der Westküste und den extremen Umweltbedingungen im Norden Minnesotas oder der wüstenähnlichen Hitze Arizonas.

Elektrofahrzeuge stehen in Gegenden, in denen das Wetter monatelang tödlich sein kann, vor besonderen Herausforderungen. Ist es möglich, dass Elektrofahrzeuge auch in Gebieten mit extremem Klima die Oberhand gewinnen? Und wenn nicht, was muss passieren, damit sie überall lebensfähig sind?

Hier erfahren Sie, was Sie bei der Elektrifizierung unter schwierigsten Bedingungen beachten sollten.

Reduzierte Reichweite bei extremen Temperaturen

Bei extremen Wetterbedingungen wird die Reichweite eines Elektrofahrzeugs mit Sicherheit geringer sein als die Reichweite, die ein Fahrzeugbesitzer bei durchschnittlichem T-Shirt-Wetter mit einer Vollladung erreichen kann. Auch wenn dies manchmal umstritten ist, herrscht allgemeiner Konsens darüber, dass sowohl heiße als auch kalte Wetterextreme dazu führen, dass Sie nicht so weit fahren, bevor Sie eine Aufladung benötigen. Wie das Sprichwort sagt: „Batterien sind in dem Bereich am glücklichsten, in dem wir am glücklichsten sind.“

Bei extremer Hitze verringert sich die Reichweite des Akkus um etwa 17 % . Dies gilt für Temperaturen über 95 °C und ist fast ausschließlich auf den Betrieb der Klimaanlage und des Gebläsemotors zurückzuführen.

In kalten Klimazonen ist die Reichweitenreduzierung etwas höher . Schätzungen gehen von einem Reichweitenverlust von rund 30 % bei Temperaturen unter -20 °C aus. In Gebieten mit deutlich niedrigeren Temperaturen kann die Reichweite sogar noch geringer ausfallen. Dies liegt unter anderem am Komfort im Innenraum mit eingeschalteter Heizung und Sitzheizung. Allerdings reduziert die Kälte auch die Reichweite, da die Temperatur des Akkus konstant gehalten werden muss.

Der Gesundheitszustand kann beeinträchtigt sein

In kalten Klimazonen ist häufigeres Laden erforderlich. Anders als ein benzinbetriebenes Fahrzeug, das im geparkten Zustand quasi „schläft“, verbraucht ein Elektroauto Energie, um die Batterie auf einer optimalen Temperatur zu halten. Wird das Auto längere Zeit ungeladen abgestellt, kann sich die Batterie vollständig entladen und dadurch beschädigt werden. Das kommt zwar selten vor, ist aber möglich.

Hitze hingegen spielt eine direktere Rolle bei der Batteriealterung. Laut einer Studie von Geotab nimmt der Gesundheitszustand (SOH) von Batterien in heißen Klimazonen schneller ab und kann innerhalb von 48 Monaten um etwa 10 % sinken. Schnellladen mit Gleichstrom bei hohen Temperaturen verschärft das Problem zusätzlich.

Eine 10-prozentige Verschlechterung des Gesundheitszustands über einen Zeitraum von vier Jahren erscheint an und für sich nicht bedeutsam, wird aber durch das Problem der verringerten Reichweite noch verstärkt. Beispielsweise könnte ein Fahrzeug mit einer normalen Reichweite von 250 Meilen bei neuer Batterie nach vier Jahren nur noch 225 Meilen Reichweite haben. Und sollte die Reichweite bei kaltem Wetter um 20 % geringer sein, sind bei voller Ladung möglicherweise nur 180 Meilen Reichweite möglich. Das ist weit entfernt von den ursprünglich erwarteten 250 Meilen und könnte ein Problem hinsichtlich der Reichweite darstellen.

Die Ladeinfrastruktur ist spärlich

In Südkalifornien, wo die Verbreitung von Elektrofahrzeugen wahrscheinlich am höchsten im ganzen Land ist, finden sich Ladestationen immer häufiger an Straßenecken, so wie man sie auch an einer Tankstelle finden würde. Die Bevölkerungsdichte im gemäßigten Klima macht es möglich, die notwendige Infrastruktur zum Laden von Elektrofahrzeugen aufzubauen, insbesondere zum Schnellladen, das beim Fahrzeugbesitzer zu Hause nicht möglich ist.

In Gebieten mit rauem Klima ist die Bevölkerungsdichte jedoch deutlich unterschiedlich. Die ausgedehnten gefrorenen Ebenen in North Dakota gehören zu den Landkreisen, die das Laden von Elektrofahrzeugen am wenigsten unterstützen. Und das spiegelt sich in Gebieten wie dem südöstlichen Teil von New Mexico wider, wo die felsigen Wüstengebiete kilometerweit in alle Richtungen kein Lebenszeichen zeigen.

In diesen Gebieten ist eine Strecke von 50 Meilen oder mehr ohne Tankstelle an der Tagesordnung, und die fehlende Möglichkeit, Ladedienste zu finden, wird sich sicherlich negativ auf die Einführung auswirken.

Keine Unterstützung, wo es kein Gitter gibt

Außerdem haben Teile des Landes einfach nicht den gleichen Zugang zu Elektrizität wie städtische Gebiete. Gemeinden könnten mit Dieselgeneratoren versorgt werden. Einige landwirtschaftliche Betriebe, Gewerbe- und Industriebetriebe in Gegenden wie Wyoming und Montana transportieren Treibstoff für ihre Fahrzeuge zur Baustelle, und der Ersatz dieser Fahrzeuge durch Elektrofahrzeuge ist in dieser Hinsicht keine Option. Außerdem erreichen viele dieser Nutzfahrzeuge an einem Tag mehr Kilometer als die Reichweite eines durchschnittlichen Elektrofahrzeugs.

Wo es keine Lademöglichkeiten gibt und wo diese nicht realisierbar sind, wie wird dann ein Übergang von fossilen Brennstoffen zu Elektrizität möglich sein?

Was ist notwendig, um Elektrofahrzeuge überall nutzbar zu machen?

Für leichte Fahrzeuge gibt es bei den meisten Automobilherstellern und Gesetzgebern derzeit das Ziel, die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf Elektrofahrzeuge bis 2035 oder 2040 abzuschließen. Dies scheint noch in weiter Ferne zu liegen, aber dafür müssen im nächsten Jahrzehnt Herausforderungen bewältigt werden zum Tragen kommen.

Erstens muss die Batterietechnologie weiter vorangetrieben werden. In Bereichen wie Festkörperbatterien, die ein schnelleres Laden und eine größere Reichweite ermöglichen, schreiten die Entwicklungen rasant voran, sind aber noch nicht umgesetzt. Dadurch werden viele der Bedenken im Zusammenhang mit der verringerten Reichweite bei Kälte und Hitze sowie den SOH-Problemen ausgeräumt.

Zweitens muss die Ladeinfrastruktur nicht nur für städtische Gebiete, sondern auch für Autofahrer auf dem Land und in abgelegenen Gebieten zur Verfügung gestellt werden. Wie das aussieht, ist nur eine Vermutung, aber es ist notwendig, wenn die Beschaffung fossiler Brennstoffe schwierig wird.

Die Batterietechnologie scheint Fortschritte in die richtige Richtung zu machen, um extreme Klimabedingungen zu ermöglichen, sowohl was die Reichweite als auch das schnellere Laden betrifft. In Gebieten, in denen das Wetter eine große Rolle spielt, erhält die Notwendigkeit eines Batteriemanagements hohe Priorität. Reparaturbetriebe und Flotten sollten darauf vorbereitet sein, ihre Elektrofahrzeugbatterien zu warten und zu warten, um die maximale Lebensdauer zu gewährleisten. Midtronics bietet Lösungen für das Batteriemanagement unabhängig von der Anwendung.