DEKRA Experten testen Pedelec-Akkus in der Kältekammer

kaum an nutzbarer Kapazität ein. Dagegen ließ der Akku eines Discount-Pedelecs deutlich nach.

„Viele Pedelec-Fahrer haben sich schon isolierende Schutzhüllen gekauft oder selbst gebastelt, damit sie auch an kalten Tagen möglichst nah an die gewohnte Reichweite kommen“, so Andreas Richter aus dem DEKRA Competence Center Elektromobilität. „Andere berichten dagegen, dass auch bei kaltem Wetter kaum ein Reichweitenverlust zu bemerken ist. Deshalb wollten wir der Frage auf den Grund gehen, welchen Einfluss tiefe Temperaturen auf die Reichweite eines Pedelecs haben und was gegebenenfalls eine Isolation des Akkus durch eine Schutzhülle bewirkt.“

Um jegliche wechselnden äußeren Einflüsse auszuschließen, fand der Test unter Laborbedingungen in der Klimakammer statt. Hier wurden verschiedene Akkus unter vergleichbaren Bedingungen auf ihre nutzbare Kapazität untersucht. Um das breite Preisspektrum auf dem Pedelec-Markt in dem Test abzubilden, stellten die Experten den Akku eines Discountrades einem Marken-Akku gegenüber.

„Wir haben beide Akkus in der Klimakammer mit einer konstanten Last beaufschlagt, die ungefähr dem Stromverbrauch einer mittelstarken Unterstützungsstufe entspricht“, so der DEKRA Experte. „Zusätzlich wurde mit einem Gebläse der Fahrtwind simuliert.“

Zwei Nutzungsszenarien

Beide Akkus wurden zunächst zwei unterschiedlichen Nutzungsszenarien unterzogen: Im ersten Fall wurde der Akku bei 20°C Zimmertemperatur geladen und anschließend bei 1°C „gefahren“. Im zweiten Szenario wurde der Akku bei 5°C geladen, was z.B. der Temperatur in einer Garage entspricht, und anschließend ebenfalls bei 1°C durch eine simulierte Fahrt entladen. Als Referenzmessung diente eine typische sommerliche Fahrt mit 20°C sowohl beim Laden, als auch beim Fahren.

Die Messungen ergaben, dass der Marken-Akku in beiden Winter-Szenarien kaum nachließ. Selbst beim Aufladen in der kühlen Garage standen für die anschließende Fahrt noch 99 % der Kapazität aus der Referenzmessung zur Verfügung. Dagegen waren es beim Discount-Akku schon im ersten Szenario trotz des wohltemperierten Ladevorgangs bei Zimmertemperatur nur noch 85 %. Im zweiten Szenario war die nutzbare Kapazität auf rund 77 % abgesunken – damit reichte der Discount-Akku im zweiten Winter-Test über ein Viertel weniger weit als unter sommerlichen Bedingungen.
Da die Batterien für Temperaturen laut Herstellern bis -10°C verwendbar sind, wollten die Experten anschließend auch die verfügbare Energie außerhalb dieses unteren Grenzwerts ermitteln. Bei der verschärften simulierten Fahrt bei -15°C, bei denen die allerwenigsten Pedelec-Besitzer noch auf ihr Gefährt steigen dürften, ließ auch der Marken-Akku spürbar nach: Bei dieser dritten Messung sank seine nutzbare Kapazität auf gut 90 %. Unter denselben Bedingungen war der Discount-Akku mit 67 % gerade noch bei knapp über zwei Dritteln.
Bei den Versuchen hatten die Experten im Inneren des Akkugehäuses Temperatursensoren angebracht und fanden heraus, dass der Marken-Akku konstruktiv u.a. deutlich besser isoliert ist: Die Temperatur in seinem Inneren stieg trotz einer Außentemperatur von 1°C auf 18°C während der Fahrt. Die Innentemperatur des Discount-Akkugehäuses stieg durch die Entladung nur auf 6°C.

Schwache Discount-Akkus

„Die Versuche zeigen, dass sich die Besitzer von Pedelecs mit hochwertigen Akkus keine allzu großen Sorgen um eine geringere Reichweite im Winter machen müssen, wenn der Akku nicht beschädigt oder stark abgenutzt ist.“, so Andreas Richter. „Dagegen ließ bei dem Discount-Akku die Reichweite doch deutlich spürbar nach.“
Dass eine Isolation durch eine Batterieschutzhülle helfen kann, belegten die DEKRA Experten mit weiteren Messungen im nächsten Schritt. So sank die Reichweite des Discount-Akkus im Winterwetter weniger stark ab, wenn er mit einer Neopren-Schutzhülle versehen war. Im ersten Szenario nach dem Aufladen bei Zimmertemperatur standen dank der Schutzhülle für die kalte Fahrt noch gut 90 % der Kapazität zur Verfügung (statt 85 % ohne Hülle); im zweiten Szenario nach dem Aufladen in der kühlen Garage noch über 85 % (statt 77 % ohne Hülle).

Das Fazit von Andreas Richter aus dem DEKRA Competence Center Elektromobilität: „Wie erwartet, haben tiefe Temperaturen einen Einfluss auf die nutzbare Kapazität des Akkus und damit auf die Reichweite des Pedelecs. Allerdings zeigten sich in unseren Messungen große Unterschiede zwischen dem Discount-Akku und dem Marken-Akku. Für einen Discount-Akku kann sich die Anschaffung einer Batterieschutzhülle lohnen, die die Reichweite in der kalten Jahreszeit weniger stark absinken lässt.“

Beim Laden der Akkus stellten die DEKRA Experten außerdem fest, dass es sich auch wegen des Energieverbrauchs lohnt, den Akku im Warmen aufzuladen. Beim Marken-Akku wurden 3 % weniger Strom für die Ladung benötigt, beim Discount-Akku sogar 12 % weniger.