Ladeverluste bei Elektroautos
Nur etwa 80 Prozent des zum Laden eines Elektroautos bezogenen Stroms wird in der Antriebsbatterie gespeichert. Der Rest wird in Wärme umgewandelt und geht verloren. Mit welchen Ladeverlusten du beim Aufladen eines Elektroautos rechnen musst, erfährst Du hier.
Wie entstehen Ladeverluste?
Eine Lithium-Ionen-Batteriezelle besteht aus der Anode, einer Kathode, einem Separator und einem Elektrolyten. Beim Entladen wandern Lithium-Ionen von der Kathode zur Anode und setzen dabei elektrische Energie frei. Beim Aufladen laufen die elektrochemischen Vorgänge in umgekehrter Richtung ab. Dazu wird ein dem Entladen gegen gerichteter elektrischer Stromfluss erzwungen, der gegen den Innenwiderstand des Akkus arbeitet und elektrische Energie in chemische Energie umwandelt. Dadurch erwärmt sich der Akku und Energie geht verloren.
Die meisten Ladeverluste entstehen aber nicht durch die Erwärmung des Akkus sondern bei der Umwandlung von Wechselstrom (AC) aus dem Stromnetz in Gleichstrom (DC) für die Hochvoltbatterie. Diese Aufgabe übernehmen On-Board-Ladesysteme, deren Wirkungsgrad je nach Ladestrom zwischen 75 und 95 Prozent beträgt. Weitere Verluste fallen in den Leitungen sowie den Anschlüssen an. Die durchschnittlichen Ladeverluste eines Elektroautos betragen beim AC-Laden etwa 20 Prozent.
Dabei haben die Ladeverluste einen direkten Einfluss auf die Ladezeit und die Ladekosten. 20 Prozent Ladeverlust bedeuten eine um 20 Prozent längere Ladezeit sowie um ein Fünftel höhere Ladekosten.
Wie effizient sind E-Autos?
Im Vergleich zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor sind Elektroautos trotz Energieverluste beim Laden deutlich effizienter. Während E-Autos im Durchschnitt etwa zwei Drittel der elektrischen Energie aus dem Stromnetz in Antriebsenergie umsetzen, beträgt der Wirkungsgrad von Benzinfahrzeugen lediglich 12 bis 30 Prozent. Da der Elektromotor gleichzeitig als Generator fungiert, wird außerdem durch Rekuperation Energie zurückgewonnen, die bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor durch Bremsen verloren geht. Die Energieeffizienz eines Elektroautos unter Berücksichtigung der Rekuperationsleistung beträgt 75 Prozent und mehr.
