Text: Antonino Zeidler (Strombock)
Ein Elektromotor verbrennt nichts. Keine Explosionen, keine heßen Abgase, keine 75 ProzentEnergie, die einfach als Abwärme verloren geht. Klingt logisch, oder? Viele denken deshalb: „Dann kann man das ganze Kühlsystem doch weglassen.“ Genau diese Frage kam aus der Community – und sie ist absolut berechtigt. Denn beim Verbrenner ist der Kühler eine der häufigsten Pannenquellen: undicht, verstopft, defekt. Warum also bei einem E-Auto, das so effizient ist, noch aufwändig kühlen?
Die Antwort ist einfacher und gleichzeitig komplexer, als man denkt.
WARUM ENTSTEHT ÜBERHAUPT WÄRME – UND WARUM AUCH BEIM E-AUTO?
Beim Verbrenner ist die Sache klar: Eine exotherme Reaktion setzt den größten Teil der Energie als Hitze frei. Nur rund ein Viertel wird in Vortrieb umgewandelt. Der Rest heizt den Motorblock, den Auspuff und die Straße.
Deshalb brauchen Verbrenner große, kräftige Kühlsysteme.
Beim Elektromotor sieht die Effizienz ganz anders aus. Moderne E-Motoren arbeiten mit 90 bis 98 Prozent Wirkungsgrad. Das heißt: Fast die gesamte eingesetzte Kilowattstunde wird zu Bewegung. Fast. Und genau dieses „fast“ ist der entscheidende Punkt.
Selbst bei nur 2–3 Prozent Verlust entsteht bei der Leistung, die heutige E-Autos abrufen können,eine ganze Menge Wärme. Ein Tesla mit 500 PS (rund 367 kW) erzeugt bei voller Leistungsabforderung trotz hoher Effizienz schnell 7 bis 11 kW Abwärme allein im Motor – das ist so viel wie ein kräftiger Heizlüfter, der dauerhaft läuft. Und das ist nur der Motor.
Dazu kommt die Batterie. Jede Zelle hat einen Innenwiderstand. Je mehr Strom man herauszieht (und bei sportlicher Fahrweise oder Schnellladen sind das enorme Ströme), desto stärker wird dieser Widerstand spürbar – und desto mehr Wärme entsteht. Auch die Leistungselektronik (der Wechselrichter) produziert Verluste. All das summiert sich zu einer umfangreichen Abwärme.
Frühe Elektroautos wie der Renault Zoe mit 75–90 PS kamen noch mit einer Luftkühlung aus. Bei so moderater Leistung reichte das. Heute, wo 200, 300 oder 500 PS völlig normal sind, reicht Luftkühlung bei weitem nicht mehr. Deshalb haben moderne E-Autos durchdachte, flüssigkeitsbasierte Kühlsysteme – oft sogar mehrere Kreisläufe für Motor, Batterie und Elektronik.
DER GROSSE VORTEIL: WÄRME LÄSST SICH GEZIELT NUTZEN
Hier wird es richtig interessant. Beim Verbrenner gibt es fast immer zu viel Wärme. Selbst bei –10°C musst du die meiste Hitze einfach in die Umwelt abgeben. Der Innenraum braucht nur einen kleinen Teil davon.
Beim Elektroauto hast du die Wärmeentwicklung weitgehend selbst in der Hand – und kannst sie intelligent umleiten. Tesla hat zum Beispiel dafür das berühmte „Octovalve“ entwickelt: ein thermisches Management-System, das je nach Situation entscheidet, wohin die Wärme fließt. Ist der Akku warm und der Innenraum soll geheizt werden? Dann wird die Wärme aus dem Akku in die Kabine geleitet. Braucht die Batterie Kühlung, während draußen schon 30 °C herrschen? Dann wird sie effizient abgeführt. Das System ist deutlich flexibler als alles, was ein klassischer Verbrenner je könnte.
Viele aktuelle E-Autos nutzen zusätzlich eine Wärmepumpe. Die holt noch die letzten Reste nutzbarer Energie aus dem System und macht das Heizen im Winter deutlich sparsamer.
WAS PASSIERT, WENN MAN NICHT KÜHLT?
Ohne ausreichendes Thermomanagement wird es ungemütlich: Der Motor drosselt die Leistung (Thermal Throttling), die Batterie altert schneller und im Extremfall kann es sogar sicherheitsrelevant werden. Genau deshalb investieren die Hersteller heute so viel Entwicklungsarbeit in diese Systeme. Sie sind nicht „überflüssig“, sondern einer der Gründe, warum moderne E-Autos so leistungsfähig und langlebig sind.
FAZIT
Elektroautos brauchen also ein Kühlsystem – und zwar ein richtig gutes. Die wenigen Prozent Verlust erzeugen bei hoher Leistung spürbare Wärme, die intelligent abgeführt und sogar genutzt werden kann.
Als Fahrer hast du die Menge an Abwärme aber selbst in der Hand: Eine moderate Fahrweise spart nicht nur insgesamt Energie, sondern senkt eben auch die Menge der Verlustleistung. Gleiches gilt beim Laden, idealerweise nur so schnell wie nötig, statt so schnell wie möglich. Konkret könnte man zum Beispiel bei der Wahl des Ladepunktes an einem Ladepark jenen Charger wählen, der eben nicht der schnellste ist, sofern vorhanden. Das entspannt auch den Zeitdruck bei der Nahrungsaufnahme während des Ladens. Und das macht Strombock, versprochen!
Dieser Beitrag stammt aus der aktuellen Ausgabe 31 des T&Emagazins.
Die Zeitschrift kann gegen Übernahme der Porto- und Versandkosten an dieser Stelle bestellt werden.
https://shop.temagazin.de/produkt/magazin/temagazin-31-ausgabe/
Aus dem Inhalt:
- COMMUNITY – Auf dem Laufenden bleiben
- TESLA – Neues aus der Tesla Welt
- TESLA – Eins von 250 Fahrzeugen
- TESLA – Die Model-S-Varianten in der chronologischen Übersicht
- TESLA – Vom E-Auto zum nachhaltigen Wohlstand
- Herausgeber – TFF – Aktuelle Veranstaltungen
- Herausgeber – TOS – Reisebericht Alpenpässe
- elektrische COMMUNITY – Das Programm
- ENERGIE – Zu viel Wind- & Sonnenstrom – aber nicht mehr lange
- STROMBOCK – Warum brauchen E-Autos trotzdem ein Kühlsystem
- GESELLSCHAFT – Das bessere Leben in der Zukunft
- E-MOBILITÄT – Prof. Fichtner zeigt Vorteile der Batterietechnik auf
- KLIMASCHUTZ – Der Kampf mit der Hitze
- WIRTSCHAFT – Warum ein Weg zurück meistens ein Holzweg ist
- WIRTSCHAFT – Zwei Fabriken, zwei Welten
- FANBOY – Verwaltet, geprüft, abgehängt
