Kältetest im Schwaben-Kühlschrank – Seite 1

Eiszeit in Schwäbisch Sibirien. So wird die raue Schwäbische Alb genannt, die sich quer durch Baden-Württemberg erstreckt. Im Osten beginnt ihr Aufstieg in Aalen, das ist der Ort dieser Handlung. Dort soll folgende Frage geklärt werden: Welchen Einfluss hat Kälte auf das Elektroauto i3 von BMW? Die Bedingungen für den Test sind ideal, die Ostalb bibbert bei Kellertemperaturen. Die tiefste war 20 Grad minus, noch morgens um 7 Uhr. Es war ein Montag, der erste von zehn Testtagen, von denen einer so verwunderlich war wie der andere.

Der i3 ist das erste und bislang einzige reine Elektrofahrzeug des Münchener Autoherstellers. Seit Februar 2013 ist es auf dem Markt, im vergangenen Jahr wurden 2.864 vollelektrische i3 in Deutschland zugelassen. Damit ist der Stromer Marktführer. Ein Grund für den Verkaufserfolg ist laut BMW die neue i3-Variante mit einer deutlich leistungsstärkeren Batterie, die seit Mitte 2016 zu kaufen ist. Aufgrund einer höheren Speicherdichte der Lithium-Ionen-Zellen ist die Kapazität der Batterie von 22 auf 33 Kilowattstunden (kWh) gestiegen.

Mit der höheren speicherbaren Energie steigt die Reichweite einer Akkuladung: BMW verspricht bis zu 300 statt bislang 190 Kilometer. Selbst bei widrigen Wetterbedingungen und Betrieb der Heizung seien 190 Kilometer möglich, teilt BMW mit. Gemessen wird nach dem Neuen Europäischen Fahrzyklus, kurz NEFZ, einer normierten und theoretischen Reichweitenmessung. Sie ist genauso praxisfern, wie wenn man bei 20 Grad unter null die Heizung auslassen würde, zugunsten einer längeren Reichweite. Experten raten deshalb dazu, die NEFZ-Angaben um rund ein Viertel zu kürzen, um auf reelle Reichweiten zu kommen.

Bei Kälte erlahmt das Elektroauto

Am kalten Montag zeigte das Display bei vollgeladenem Akku eine Reichweite von 140 Kilometern im Eco-Pro-Modus an. In dem fährt das Auto verbrauchsoptimiert. Drei Modi hat das Auto. Bei Comfort läuft alles normal, die Reichweite sinkt dann um etwa zehn Kilometer. Im Eco-Pro-Plus steigt sie auf rund 160 Kilometer an. Dafür geht aber die Klimaanlage aus, um Strom zu sparen. Heizen und Kühlen sind neben der Geschwindigkeit die größten Stromfresser.

Die Fahrleistungen des Fahrzeugs sind trotz größerer Batterie unverändert. Der Elektromotor leistet wie bisher 125 kW (170 PS) und beschleunigt in 7,3 Sekunden aus dem Stand auf Tempo 100. Auch das ist Theorie, die im Sommer und bei warmem Akku erreicht werden kann. Bei Kälte ist der Stromer lahm wie ein Ackergaul.

"Das liegt am Elektrolyt", sagt Maximilian Fichtner, Direktor des Helmholtz-Instituts Ulm für elektrochemische Energiespeicherung. Der Elektrolyt ist die Flüssigkeit in der Batterie, die die Lithium-Ionen zwischen den Elektroden hin und her transportiert. "Ist der Elektrolyt kalt, ist er zäh und die Ionen wandern langsam." Das senke sowohl die Fahrleistung als auch die Reichweite "und wird selbst bei optimierten oder anderen Elektrolyten nicht ganz verschwinden", sagt der Chemie-Professor. Er fährt den gleichen i3 seit drei Monaten als Firmenwagen.

Ein anderer Effekt, den Fichtner ebenfalls feststellte: An kalten Tagen änderte sich die Reichweitenangabe nach 15 gefahrenen Kilometern kaum. "Wenn das System sehr kalt ist, sinkt die Spannung", erklärt der Experte. "Beim Fahren erwärmt sich die Batterie und die Spannung steigt wieder. Deshalb geht Reichweite auf der Fahrt nicht verloren." Das ist die technische Begründung des Effekts. Im Alltag macht sie einfach unsicher: Stimmt die Anzeige überhaupt? Kann ich mich darauf verlassen und wie weit komme ich tatsächlich? In einem Elektroauto ist die Angst, es nicht mehr nach Hause zu schaffen, ein ständiger Beifahrer.

Schnellladen kostet extra

Unterwegs aufladen ergibt wenig Sinn. Wer will sich schon stundenlang an eine Ladesäule stellen und warten? An einer Haushaltssteckdose dauert es knapp zehn Stunden, bis die Batterie wieder voll ist. Das Kabel dafür ist serienmäßig dabei. Schneller laden kostet extra. Mit einem speziellen Ladegerät ist Schnellladen mit 11 Kilowatt Leistung möglich, wie es an öffentlichen Ladeinfrastrukturen angeboten wird. Dann wartet man drei Stunden. Ziemlich zügig geht es mit 50 kW Gleichstrom. Dann sind laut BMW in 40 Minuten mindestens 80 Prozent der Kapazität aufgefüllt. "50 kW entspricht 15 bis 20 220-Volt-Strippen. Dabei altert der Akku schneller", sagt Fichtner.

Lange Stecken mit dem i3 sind auch für den Institutsdirektor schwierig. In Ulm lädt er kostenlos an den Säulen der Stadtwerke. Die kooperieren zwar mit gut zehn Versorgern im Allgäu und im Ostalbkreis. "Um dort zu laden, brauche ich zehn unterschiedliche Plastikkarten", kritisiert Fichtner. Da werde eine Vereinfachung gebraucht "und im Info-System des Autos sollte nicht nur angezeigt werden, wo die nächste Stromtankstelle ist. Es muss auch dabei stehen, ob Säulen frei sind." Wenn nicht, hat man ein echtes Problem.

Um das zu vermeiden, fährt Fichtner einen i3 mit Range-Extender. Das ist ein 650 Kubikzentimeter kleiner Zweizylinder-Benzinmotor mit 28 kW (38 PS), der einen Generator zur Stromerzeugung antreibt und den Akku während der Fahrt lädt. Das soll nach Herstellerangaben 150 Kilometer zusätzliche Reichweite bringen. Der Aufpreis für die Range-Extender-Version liegt bei 4.500 Euro.

Unser getesteter i3 auf der rauen Ostalb hatte weder Reichweitenverlängerung noch Schnellladefunktion. Der Wagen hing jede Nacht an der Haushaltssteckdose im Carport. Gemäß NEFZ verbrauche das Auto je 100 Kilometer 12,6 kWh, gibt BMW an. Tatsächlich sind es 26,8 gewesen, das sagen die abrufbaren Fahrzeugdaten. Legt man den durchschnittlichen Strompreis für Haushalte im vergangenen Jahr von 26,69 Cent je kWh zugrunde, ergibt das 3,61 Euro pro 100 Kilometer. Was im Vergleich mit einem Verbrenner zwar günstig, aber mehr als doppelt so viel ist wie die Herstellerangabe. Spaß machte es dennoch, den i3 zu fahren – zumindest wenn er Betriebstemperatur erreicht hat.