Sparwunder Elektroauto: Darum brauchen sie weniger Energie

Sparen – das ist laut Volksmund nicht nur schwäbischer Nationalsport, sondern in Zeiten ständiger Verteuerungen aller möglichen Produkte vor allem eins: schwierig.
Da haben uns Elektroautos ganz schön was voraus, denn die sparen einfach automatisch – und zwar Energie. Jedenfalls im Vergleich zu Verbrennern. Warum das so ist und wie hoch die Ersparnis ausfällt? Das Zauberwort heißt Wirkungsgrad.

Der Wirkungsgrad

Eben der ist bei der Nutzung elektrischer Energie deutlich höher als bei thermodynamischen Prozessen wie etwa Verbrennungen. Aber der Reihe nach – was genau ist der Wirkungsgrad? Eigentlich ganz einfach: Er beschreibt den Anteil der eingesetzten Energie im Verhältnis zur nutzbaren Energie, die am Ende eines Prozesses zur Verfügung steht. Also salopp auf Autos gemünzt: Wie viel kippe ich rein, um beispielsweise 100 Kilometer weit zu kommen. Das ist die quantitative Angabe der Energieeffizienz einer Maschine.

Beim Elektromotor ist der Wirkungsgrad dreimal besser als beim Verbrenner. Warum? Weil er elektrische Energie direkt und ohne thermodynamische Umwandlung in Bewegungsenergie überträgt. Die E-Maschine ist ein Energienutzer, der Verbrennungsmotor (liegt ja genau genommen schon im Namen) ist ein Energiewandler.
Und klar ist: Mit jeder Umwandlung gehen auch Verluste einher. Bis aus Benzin Bewegungsenergie wird, geht vom Energiegehalt des Treibstoffs bei der Verbrennung einiges als Abwärme verloren. Bei sehr guten Pkw-Verbrennungsmotoren bleibt am Ende ein Wirkungsgrad von 40 Prozent.

Elektromotoren verlieren natürlich auch Energie, etwa über den Ohmschen Widerstand oder durch Ummagnetisierung – aber diese Verluste sind vergleichsweise klein. Generell kann man sagen, dass besonders der maximale Wirkungsgrad bei Elektromotoren gut ist, für gewöhnlich liegt er bei über 90 Prozent. Dafür muss aber ausreichend Leistung abgefordert werden. Bei niedrigen Leistungsanforderungen wird der Wirkungsgrad schlechter, weil ich weniger Bewegungsenergie gewinne, aber das Verlustniveau gleich oder ähnlich bleibt – das gilt für einen Verbrenner aber genau so. Was freilich bei Elektroautos nicht vergessen werden darf: Auch die Stromerzeugung hat einen Wirkungsgrad und der ist oft erheblich schlechter, als der des E-Motors – je nach Art der Erzeugung. Und dann muss der Strom erstmal zum E-Auto und in die Batterie. Dabei entstehen Ladeverluste. An Wallboxen können das laut Messungen des ADAC zwischen gut 6 und knapp 10 Prozent sein, an der Steckdose je bei manchen Autos gar mehr als 20 Prozent.

Die Energie im Tank

Ein Liter Benzin enthält 8,5 kWh Energie. Bei einem Liter Diesel sind es 9,8 kWh. Aber bleiben wir mal für den Moment beim Benziner. So ein durchschnittlicher Verbrauch liegt da bei acht Litern pro 100 Kilometer. Das entspricht 68 kWh Energie für diese Strecke. Ein durchschnittlicher E-Auto-Verbrauch liegt bei etwa 20 kWh pro 100 Kilometer. Das wiederum entspricht dem Energiegehalt von rund 2,4 Litern Benzin. Oder andersrum: Der Benziner verbraucht auf der gleichen Strecke 3,4-Mal so viel Energie wie ein Elektroauto. Warum? Na weil der Wirkungsgrad eben so viel geringer ausfällt als beim Elektromotor und ich die Abwärme nicht in kinetische Energie umwandle. Der Vollständigkeit halber: Beim Diesel ist es nicht das 3,4-, sondern "nur" das drei-fache.

Übrigens: Wer die Effizienz seines Elektroautos an kalten Tagen steigern möchte, sollte beim Kauf darauf achten, dass eine Wärmepumpe an Bord ist. Denn auch wenn der Verbrenner viel Abwärme produziert, die er nicht in Vortrieb verwandelt, nutzt er sie bei Bedarf zum Heizen der Fahrerkabine – am Verbrauch ändert das wenig, denn die Wärme entsteht so oder so. E-Autos hingegen heizen ohne Wärmepumpe sehr ineffizient elektrisch. Die unverhältnismäßig große Menge Energie kommt aus der Hochvoltbatterie und das senkt natürlich die Reichweite.

Wie sich das nun genau im Geldbeutel bemerkbar macht und welche weiteren Faktoren für die Energie-Ersparnis relevant sind, erfahren Sie in unserem Video oben im Artikel.