E-Auto-Reichweiten-Rechner

So funktioniert der E-Auto-Reichweiten-Rechner

Der E-Auto-Reichweiten-Rechner rechnet die Prospektangabe in Alltagskilometer um. Sie tragen die nutzbare Akkukapazität in kWh und den Normverbrauch in kWh je 100 km ein, wählen das Fahrprofil von Stadtverkehr bis Autobahn 150, die Außentemperatur, die Art der Heizung und das Ladefenster, etwa von 80 auf 10 Prozent. Der Rechner ermittelt daraus den Fahrverbrauch bei diesem Tempo, den Zusatzverbrauch für Heizung oder Klimaanlage in kW und kWh je 100 km, den Kälteverlust des Akkus und den Gesamtverbrauch, und daraus die reale Reichweite im Ladefenster, die theoretische Reichweite von 100 auf 0 Prozent, die Reichweite nach Normverbrauch zum Vergleich und die Fahrzeit bis zum Ladestopp. So sehen Sie auf einen Blick, was Winter, Autobahn und Wärmepumpe mit der Reichweite machen.

Merksatz: Reichweite ist nutzbare Kilowattstunden geteilt durch Verbrauch je 100 Kilometer, mal 100. Der Verbrauch ist nicht konstant, er steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und im Winter mit jeder Stunde Heizung. Eselsbrücke: Tempo 130 statt 100 kostet rund ein Drittel, Frost noch einmal ein Fünftel bis ein Drittel.

Drei Beispiele:

• 60 kWh, 16 kWh/100 km, Tempo 120, 20 °C, 80 → 10 %: 42 kWh nutzbar, 19,2 kWh/100 km, 219 km statt 263 km nach Norm. Bei Tempo 100 sind es 263 km, auf der Landstraße 292 km, bei Tempo 150 nur 164 km.
• 77 kWh, 17,5 kWh/100 km, Tempo 130, -5 °C, Widerstandsheizung, 100 → 10 %: 27,6 kWh/100 km inklusive 2,5 kWh Heizung und 2 kWh Kälteverlust, 251 km statt 396 km nach Norm.
• Dasselbe 60-kWh-Auto bei 0 °C und Tempo 120: mit Wärmepumpe 193 km, mit Widerstandsheizung 182 km, im Sommer 219 km.

Formeln: nutzbare Energie = Akku × (Start - Ziel) / 100, Fahrverbrauch = Normverbrauch × Tempofaktor, Heizverbrauch je 100 km = Heizleistung in kW / km/h × 100, Reichweite = nutzbare kWh / Gesamtverbrauch × 100. Was die Kilowattstunden kosten, rechnet der E-Auto-Ladekosten-Rechner, die Ladezeit zu Hause der Wallbox-Rechner.

Wissenswertes zum Thema

Warum die WLTP-Reichweite im Alltag selten erreicht wird

Die WLTP-Reichweite im Prospekt entsteht auf dem Rollenprüfstand bei 23 °C, mit einem Durchschnittstempo von 46 km/h, ohne Heizung, ohne Gegenwind und mit einem Zyklus, in dem nur ein kurzer Abschnitt über 120 km/h liegt. Jede Abweichung davon kostet. Der größte Posten ist das Tempo: Der Luftwiderstand wächst mit dem Quadrat der Geschwindigkeit, die Leistung dafür mit der dritten Potenz. Ein Auto, das bei Tempo 100 16 kWh je 100 km braucht, liegt bei 120 km/h rund 20 Prozent, bei 130 rund 30 Prozent und bei 150 etwa 60 Prozent darüber; genau mit diesen Faktoren rechnet der Rechner. Im Stadtverkehr ist es umgekehrt, dort holt die Rekuperation beim Bremsen Energie zurück, und der Verbrauch liegt 10 bis 15 Prozent unter der Norm. Der zweite Posten ist die Temperatur, der dritte sind Zuladung, Dachbox, Anhänger und Reifen. Ein Dachträger mit Box kann auf der Autobahn ähnlich viel kosten wie 20 km/h mehr. Bei Verbrennern verpufft der größte Teil der Energie als Abwärme, so dass Heizung nichts extra kostet; beim Elektroauto muss jede Kilowattstunde Wärme aus dem Akku kommen, deshalb schlägt der Winter hier so sichtbar durch.

Winter: Heizung, Wärmepumpe und kalter Akku

Im Winter wirken zwei Effekte zusammen. Erstens die Innenraumheizung: Eine einfache Widerstandsheizung (PTC-Heizer) braucht bei 0 °C dauerhaft etwa 2 bis 3 kW, bei -10 °C noch mehr. Eine Wärmepumpe holt Wärme aus der Außenluft und der Abwärme von Motor und Elektronik und kommt mit etwa der Hälfte aus. Entscheidend ist, dass Heizleistung pro Stunde anfällt: Bei 35 km/h in der Stadt verteilt sich 1 kW Heizung auf wenige Kilometer und kostet rund 3 kWh je 100 km, bei 130 km/h nur 0,8 kWh je 100 km. Deshalb trifft der Winter Kurzstrecken- und Stadtfahrer prozentual am härtesten, obwohl sie absolut wenig verbrauchen. Zweitens der kalte Akku: Unter etwa 5 °C steigt der Innenwiderstand der Zellen, die Rekuperation wird begrenzt und das Batteriemanagement heizt den Akku; der Rechner setzt dafür pauschal 3 Prozent unter 12 °C, 8 Prozent unter 5 °C und 15 Prozent unter -5 °C an. Praxistests von ADAC und norwegischen Automobilclubs zeigen im Winter Reichweitenverluste von 20 bis 40 Prozent gegenüber der Norm, bei Kurzstrecke ohne Wärmepumpe auch mehr; das Beispiel mit 40 kWh, Stadt und -10 °C ohne Wärmepumpe landet bei 146 statt 267 km. Im Sommer über 25 °C kostet die Klimaanlage dagegen nur 0,5 bis 1 kW, also wenige Prozent.

Ladefenster 10 bis 80 Prozent und die Langstrecke

Kaum jemand fährt den Akku von 100 auf 0 Prozent leer, deshalb rechnet der Rechner mit einem Ladefenster. Im Alltag empfehlen die meisten Hersteller für Lithium-Ionen-Akkus mit NMC-Zellen, zwischen 10 und 80 Prozent zu bleiben, weil hohe Ladestände die Alterung beschleunigen; LFP-Akkus dürfen regelmäßig voll geladen werden. Auf der Langstrecke bestimmt das Ladefenster die Etappenlänge: Schnellladen ist zwischen 10 und 80 Prozent am schnellsten, darüber fällt die Ladeleistung stark ab, so dass es Zeit spart, früher wieder loszufahren. Mit 60 kWh und Tempo 120 im Sommer sind das 219 km je Etappe, im Winter bei 0 °C mit Wärmepumpe 193 km. Dazu kommt eine Reserve: Unter 10 Prozent zeigen viele Autos nur noch Schätzwerte, und nicht jede Ladesäule funktioniert. Der Rechner zeigt daneben die theoretische Reichweite von 100 auf 0 Prozent, die der Prospektlogik entspricht, und die Fahrzeit bis zum Ladestopp, damit sich Pausen planen lassen. Wer sein Auto kennt, trägt statt des WLTP-Werts den eigenen Sommerdurchschnitt aus dem Bordcomputer ein; die Tempo- und Temperaturfaktoren bauen dann darauf auf.

Ein Stück Geschichte

Die Reichweitenangst ist älter als das Benzinauto. Um 1900 fuhren in New York mehr Elektrotaxis als Benzinwagen, und der Lohner-Porsche von 1900 kam mit Bleiakkus rund 50 Kilometer weit. Camille Jenatzy durchbrach 1899 mit dem elektrischen "La Jamais Contente" als erster Mensch die 100-km/h-Marke, allerdings nur für wenige Kilometer. Der Verbrenner gewann das Rennen mit dem elektrischen Anlasser von 1912, billigem Benzin und Reichweiten, mit denen kein Akku mithalten konnte. Das Thema kehrte mit der Ölkrise zurück, blieb aber bei Kleinserien wie dem GM EV1 von 1996 mit anfangs rund 100 Kilometern. Den Durchbruch brachte die Lithium-Ionen-Zelle: Der Tesla Roadster von 2008 schaffte über 300 Kilometer, der Nissan Leaf von 2010 im Alltag gut 100, und seit etwa 2017 sind 400 bis 500 Kilometer nach Norm in der Mittelklasse üblich. Der Prüfzyklus WLTP löste 2017 bis 2018 den alten NEFZ ab, dessen Werte noch weiter von der Praxis entfernt lagen. Die Wärmepumpe, in Elektroautos ab etwa 2013 zunächst als Extra angeboten, ist inzwischen bei vielen Modellen Serie, und in Norwegen, wo seit 2024 fast neun von zehn Neuwagen elektrisch fahren, gehört die Winterreichweite zu den meistgetesteten Eigenschaften eines Autos.

Praktische Tipps

Heizen Sie am Kabel vor: Innenraum und Akku werden dann aus dem Netz gewärmt, nicht aus der Batterie, und die ersten Kilometer kosten deutlich weniger. Nutzen Sie Sitz- und Lenkradheizung statt hoher Innenraumtemperatur, sie brauchen zusammen meist unter 200 Watt. Auf der Autobahn bringen 10 km/h weniger bei Tempo 130 rund 10 Prozent Reichweite, bei Frost noch mehr. Prüfen Sie den Reifendruck, 0,3 bar zu wenig kosten spürbar, und montieren Sie Dachboxen nur, wenn Sie sie brauchen. Planen Sie im Winter Ladestopps mit vorgewärmtem Akku, viele Autos konditionieren ihn automatisch, wenn die Ladesäule im Navi als Ziel eingetragen ist. Und rechnen Sie bei der Routenplanung mit dem Verbrauch des Rechners, nicht mit dem Bordcomputer-Wert vom Sommer. Was der zusätzliche Verbrauch in Euro bedeutet, zeigt der Stromkosten-Rechner, der Vergleich mit dem Benziner gelingt über den Spritkosten-Rechner, und wer Kilowatt und PS seines Antriebs umrechnen will, nimmt den kW-PS-Rechner.