E-Auto Reichweite Rechner

Die meisten Autofahrer sind es vom Verbrenner gewohnt, dass die Tankanzeige eine verlässliche Konstante ist. "Halb voll" bedeutet "ich komme noch 400 km". Beim Elektroauto ist das anders. Die Reichweite ist eine hochdynamische Variable, die extrem sensibel auf externe Faktoren reagiert. Um diesen Rechner präzise zu nutzen und die Ergebnisse korrekt zu interpretieren, musst du drei wesentliche Konzepte verstehen, die in den Verkaufsgesprächen im Autohaus oft ignoriert oder beschönigt werden.

1. Brutto vs. Netto Kapazität (Der versteckte Puffer)

Hersteller werben im Marketing oft mit den größtmöglichen Zahlen. Da liest man von einer "77 kWh Batterie" oder einem "100 kWh Akku". Doch Vorsicht: Das ist fast immer die Brutto-Kapazität, also die physikalisch vorhandene Energiemenge. Diese steht dir aber niemals vollständig zur Verfügung.

• Der technische Schutz-Puffer (Buffer): Du kannst einen Lithium-Ionen-Akku nie komplett auf 0 Volt leer fahren (Tiefentladung führt zum sofortigen chemischen Tod der Zelle) und nie zu 100% randvoll machen (Überladung führt zu Dendritenbildung und Brandgefahr). Das Batteriemanagementsystem (BMS) sperrt daher softwareseitig einen oberen und unteren Teil der Kapazität ("Bottom Buffer" und "Top Buffer").
• Die Realität auf der Straße: Von beworbenen 77 kWh Brutto sind oft nur 72 kWh oder 74 kWh Netto nutzbar. Gib in unseren Rechner daher immer den Netto-Wert ein, wenn du ihn kennst. Nur diese Elektronen bewegen dein Auto vorwärts. Der Rest ist Ballast.

2. Der aerodynamische Hammer (cw-Wert & Stirnfläche)

Warum verbraucht eine riesige Limousine wie das Tesla Model S auf der Autobahn oft weniger als ein kompakter VW ID.3 oder ein Hyundai Ioniq 5? Die Antwort liegt in der Aerodynamik. Viele unterschätzen, dass nicht nur der cw-Wert (die Form), sondern auch die Stirnfläche (die Größe des "Lochs", das das Auto in die Luft stanzt) entscheidend ist.

Ein SUV ist aerodynamisch gesehen eine "Wandschrank-Architektur". Ab einer Geschwindigkeit von ca. 80-100 km/h dominiert der Luftwiderstand den gesamten Energieverbrauch fast vollständig. Der Rollwiderstand der Reifen spielt dann nur noch eine Nebenrolle.
Die brutale Faustregel: Eine Verdopplung der Geschwindigkeit vervierfacht den Luftwiderstand. Wenn du also von 120 km/h auf 150 km/h beschleunigst, sparst du auf deutschen Autobahnen aufgrund der Verkehrsdichte kaum Zeit, aber du verbrennst deine Reichweite in Rekordzeit. Du stehst dann früher und länger an der Ladesäule, was den Zeitgewinn oft ins Negative verkehrt.

3. Die "Nebenverbraucher" und das Thermomanagement

Im Verbrenner ist Wärme ein kostenloses Abfallprodukt eines ineffizienten Motors (der ca. 70% der Energie als Wärme verpufft). Im hocheffizienten E-Motor (über 90-95% Wirkungsgrad) entsteht kaum nutzbare Abwärme.
Das heißt: Jedes Grad Wärme im Innenraum muss teuer aus dem Akku "bezahlt" werden.
Sitzheizung vs. Luftheizung: Eine Sitzheizung ist sehr effizient, da sie den Körper direkt wärmt (Kontaktwärme). Die Luftheizung muss das gesamte Volumen des Autos erwärmen, was extrem viel Energie kostet.
Akku-Heizung: Was viele nicht wissen: Auch der Akku hat eine "Wohlfühltemperatur" (ca. 20-30°C). Im Winter muss das Auto oft mehrere Kilowatt Energie aufwenden, nur um den Akku zu heizen, damit dieser überhaupt hohe Leistungen abgeben oder Schnellladestrom aufnehmen kann. Bei Kurzstrecken im Winter ist das der Tod der Effizienz: Das Auto heizt alles auf, du stellst es ab, es kühlt aus. Beim nächsten Start geht alles von vorne los.

Reichweite ist keine Magie und kein Zufall, sondern das Ergebnis einer simplen Division, die von komplexen Faktoren beeinflusst wird. Wir machen die Blackbox transparent.

Der Geschwindigkeits-Einfluss (Physik-Exkurs für Nerds)

Der Energiebedarf eines Fahrzeugs setzt sich im Wesentlichen aus dem Rollwiderstand (der relativ linear verläuft) und dem Luftwiderstand (der exponentiell wächst) zusammen.

Die Kraft, die gegen den Wind benötigt wird, lautet: $$ F_{Luft} = rac{1}{2} cdot ho cdot c_w cdot A cdot v^2 $$

• $ ho$ (Rho): Luftdichte. Achtung: Kalte Luft im Winter ist dichter als warme Sommerluft. Das allein erhöht den Widerstand um ca. 5-10%!
• $c_w$: Strömungswiderstandskoeffizient. Je tropfenförmiger, desto besser.
• $A$: Stirnfläche. Ein flacheres Auto gewinnt hier massiv gegen SUVs.
• $v^2$: Geschwindigkeit im Quadrat. Das ist der entscheidende Hebel.

Die Leistung (Power), die der Motor erbringen muss, um diese Geschwindigkeit zu halten, ist Kraft mal Geschwindigkeit ($P = F cdot v$).

Das führt zu der erschreckenden Erkenntnis: $$ P_{Luft} sim v^3 $$ Die benötigte Leistung wächst mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit. Wer doppelt so schnell fährt, braucht (für den Luftwiderstand) achtmal so viel Leistung!

Praxis-Beispiel: Fährst du 20% schneller (z.B. 120 statt 100 km/h), steigt der Luftwiderstand um 44% ($1,2^2 = 1,44$). Dein Verbrauch explodiert nicht linear, sondern exponentiell. Deshalb brechen E-Autos bei "Bleifuß" so stark in der Reichweite ein, viel stärker als man es intuitiv erwarten würde.

Laborwerte sind gut für den akademischen Vergleich unter Standardbedingungen, aber schlecht für die reale Reiseplanung. Hier sind die "weichen" und oft verschwiegenen Faktoren, die unsere Algorithmen und deine Erfahrung berücksichtigen müssen.

1. Degradation: Der unvermeidliche Zahn der Zeit

Dein Akku altert ab dem Tag der Produktion. Er altert chemisch (durch Reaktionen im Elektrolyt) und kalendarisch (einfach durch Zeit). Ein 3 oder 4 Jahre altes E-Auto hat physikalisch nicht mehr 100% seiner ursprünglichen Kapazität.
SoH (State of Health): Üblich sind ca. 1-2% Kapazitätsverlust pro Jahr (bei normaler Nutzung und guter Pflege). Nach 100.000 km hast du oft noch ca. 90-93% der ursprünglichen Reichweite. Ein "Reichweiten-Rechner", der immer von 100% ausgeht, lügt. Unser Rechner erlaubt dir, diesen Verschleiß zu simulieren. Kaufst du einen Gebrauchten? Rechne pauschal mit 5-10% weniger Reichweite als im Neuwagen-Prospekt steht.

2. Topografie & Rekuperation: Bergauf kostet, bergab bringt

In den Bergen verbraucht das Hochfahren extrem viel Energie (Hubarbeit $m cdot g cdot h$). Ein Verbrenner verbrennt bergab die Bremsbeläge und wandelt kinetische Energie in nutzlose Wärme um. Das E-Auto hat hier einen gigantischen Vorteil: Es rekuperiert.
Der Motor wird zum Generator und speist Strom zurück in den Akku. Oft können 60-70% der Lageenergie zurückgewonnen werden.
Aber Vorsicht – Die Kälte-Falle: Wenn der Akku randvoll (100%) geladen ist oder sehr kalt ist (hoher Innenwiderstand), kann er kaum oder gar keinen Rekuperationsstrom aufnehmen. Das BMS regelt ab. Du musst dann mechanisch bremsen und verschwendest wertvolle Energie. Starte im Gebirge also nie mit 100% Akku oben am Pass!

3. Der "Dachbox-Effekt" und Reifenwahl

Planst du den Skiurlaub? Eine Dachbox zerstört den genialen cw-Wert eines E-Autos. Sie ist wie ein Bremsfallschirm auf dem Dach. Der Verbrauch steigt bei Autobahntempo oft um 15-20%. In Kombination mit Kälte ist die Reichweite dann schnell halbiert.
Reifen-Label: Achte beim Reifenkauf auf das EU-Label für Rollwiderstand. Der Unterschied zwischen Klasse A und Klasse E kann bis zu 3-5 kWh auf 100km ausmachen. Breite "Sportschlappen" sehen gut aus, kosten dich aber 20-40 km Reichweite pro Ladung.

4. Regen und nasse Fahrbahn

Ein oft unterschätzter Faktor: Wasser auf der Straße erhöht den Rollwiderstand massiv, da der Reifen das Wasser verdrängen muss ("Walkarbeit"). Zudem kühlt der Regen den Akku und die Antriebseinheit von unten aus, was das Thermomanagement fordert. Bei starkem Regen steigt der Verbrauch oft um 10-15% gegenüber trockener Straße – bei gleicher Geschwindigkeit.