Smart ED3: Ladestromverbrauch Sommer/Winter wirklich so stark verschieden?

[Tom Diesel]

Hallo liebes Forum!

Mein Name ist Tom und wir haben uns im Januar 2023 einen gut erhaltenen Smart ED3 mit knapp 50.000km gekauft, den wir mit großem Vergnügen fahren. Beim Laden und beim Studium der Stromverbräuche bei Spritmonitor.de fiel mir auf, dass diese Fahrzeuge im Winter ganz erheblich mehr Strom verbrauchen als im Sommer. Was zunächst plausibel erscheint ist, dass im Winter sicher von vielen Leuten elektrisch geheizt wird und deshalb der Stromverbrauch natürlich stark ansteigt.

Allerdings ist das bei unserem Smart eher nicht der Fall, da wir die Heizung auch bei Kälte praktisch gar nicht verwenden, teils aus Geiz , teils natürlich auch, um auf die erforderliche Reichweite zu kommen. Dennoch liegt der Winterverbrauch auch bei uns um etwa 30% über dem Sommerverbrauch. Dass die LiPo-Batterie des ED3 bei Kälte weniger Arbeit speichern kann als bei warmer Witterung ist mir bekannt, aber das erklärt ja nicht den Mehrverbrauch, sondern nur die geringere Reichweite.

Jetzt habe ich gelesen, dass die Batterie bei Kälte zur Verlängerung ihrer Lebensdauer zusätzlich beheizt wird. Diese Heizleistung wird beim Laden dem Netz zusätzlich entnommen und bläst deshalb - logisch - den Stromverbrauch auf. Aber wirklich um 30%?? Das erscheint mir doch ziemlich viel. Wir laden zudem aus Gründen der Batterie-Lebensdauer relativ häufig, auch wenn die Batterie noch bei 60% Ladezustand ist, um die Zyklentiefe möglichst gering zu halten und für die nächsten, möglicherweise längeren Fahrten, gerüstet zu sein, was dann vermutlich übermäßig viele Batterie-Heizvorgänge und den insgesamt hohen Stromverbrauch erklären würde. Wenn allerdings der Stromverbrauch während der kalten Jahreszeit dadurch so stark ansteigt, dürfte diese Strategie zur Kosteneinsparung (eine neue Batterie ist ja nicht billig, Strom aber auch nicht) wohl sinnlos sein.

Daher meine Fragen:

1. Ist meine Analyse soweit richtig? Liegt der Mehrverbrauch im Winterbetrieb ohne Fahrzeugheizung an der erforderlichen Batterieheizung? Die Fahrzeugbeleuchtung allein wird ja nicht so viel Strom schlucken, zumal wir auch im Sommer mit Licht fahren.
2. Unterhalb welcher Temperatur wird die Batterie beim Laden geheizt?
3. Welche Erfahrungen habt Ihr bzgl. des Ladestromverbrauchs mit Euren Fahrzeugen Sommer/Winter gemacht?

Grüße, Tom

[Tom Diesel]

Hier noch mal eine typische Darstellung des Energieverbrauchs über das Jahr bei einem durchschnittlichen ED3 bei Spritmonitor.de. Da sind es sogar fast 58% Mehrverbrauch. Das finde ich wirklich krass viel. Leider hört und liest man immer nur über die im Winter nachlassende Reichweite, wobei das Thema Stromverbrauch offenbar kaum eine Rolle spielt.

Grüße, Tom

[61hschts]

Hallo Tom,

bei uns sieht es ähnlich aus, allerdings wird die Heizung im Winter gerne genutzt

Screenshot 2023-05-14 at 19-25-40 Stromverbrauch 14 19 kWh_100km - Smart Fortwo Cabrio 451 ED.png (8.83 KiB) 1385 mal betrachtet

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Die Batterieheizung läuft allerdings m.E. nur bei Minusgraden während des Ladevorganges und ist relativ schwach. Die kann es eigentlich nicht sein.

Gruß
Harald

[env20040]

Die Sommerreichweite ist bei mir 150 km.
Bei Kollegen auch nur 100 km.
Du erkennst wo die Reise hingeht?
Der Wagen hat nur 18 kWh, 50 Ah.
Da spielt´s keine "Reise nach Athen"

Dass ein Lithiumbasierender Speicher im Bereich von 40-60% kaum verschleisst,
ein Nutzen von 20-80% sich bei uns bewährt hat sollte bedacht werden.

Wird bei euch eine Ladung bei 60% begonnen, was noch immer rund 100 km Restreichweite sein können, kommt Ihr bald in den Ladestressbereich von Li-Basierenden Zellen, welcher bei rund 80% beginnt so wie Ihr das Fahrzeug behandelt.

30% mehr Winterverbrauch ist passabel und annehmbar.
Optimierbar wenn man nur 20/80% lädt.
Wiewohl man aufpassen muss wie man was deutet.
Nur weil z.B. die Zellenspannung, da, wenn kälter niedriger ist, ist nicht weniger in der Batterie "drin".
Man bekommt es nur eben nicht heraus.

Lässt man die gleiche Batterie bei 20°C mal ne Nacht stehen, kommt die Kapazität wie von Zauberhand wieder hervor....
Typischer Fall von Bevorzugter Garaenparkerei...

Bei einem anderen Fahrzueg mal herumgespielt, selbst der Winterverbrauch sank um 3 kWh/100 km bei geändertem Ladeverhalten.
Geladen wurde die Gurke zusätzlich im Winter nur morgens, damit die, bei der Ladung entstehende Wärme die Zellen mittemperiert.

Im Sommer, im Gegelteil: Nur abends, damit die Zellen nach dem Tag gekührt werden.
70.000 km und 96% SOH sprechen hier schon einen Trend aus.

Der ed3 ist, so man keinen 22 kW Lader hat in der Batterie fast unkaputtbar.

Ladet nur bis 80% und ihr werdet 10-15% weniger Energie reinstecken.
entladet Ihr unter 20%, no Problem, "gleich" wieder laden.

Es ist ne Gebrauchtgurtke, und, was der Vorbesitzer damit anstellte weiss man sowieso nicht.

Das BMS ist umso aktiver, umso voller die Zellen werden.
Daher ist eine 80% Ladung auch aus diesem Grunde Sinnvoller.
2 x im Monat hintereinander auf 100% laden bewährte sich, wie bei vielen Fahrzeugen.

Viel Spass mit dem gedrosselten Funmobil.
Warum gerdosselt?
Die erster Prototypen machten angeblich auch mal eine Wheely, warum die Dinger dann gedrosselt wurden.
Hält ewig, nur aufpassen, so manche Werkstätte findet Defekte welche nicht selten nur Marderbisse in Leitungen sind.

[bm3]

Um es kurz zu machen, deutlicher Mehrverbrauch über Winter ist beim ED3 normal, auch wenn man die Heizung nur sparsam benutzt. Das ist auch bei unserem so. Der ED3 hat auch noch eine Heizung für den Akku eingebaut die sicher im Winter auch noch einen Teil dazu beiträgt. Weiter bekommst du im Winter deutlich weniger an elektrischer Arbeit aus dem Akku heraus, ein größerer Teil davon wird in Wärme in den Zellen umgesetzt. Hineinladen musst da dann aber wieder die gleiche Menge an kWh wie auch im Sommer, da gibt es keinen Winter-Rabatt dabei.

[mweisEl]

Ist meine Analyse soweit richtig?

Die höheren Fahrwiderstände im Winter nicht vergessen (Winterreifen, Schnee, kalte Lager), alleine die Lufttemperatur -15°C vs. +35°C macht etwa 20% höhere Luftdichte und damit 20% mehr zu überwindender Luftwiderstand.

[Tom Diesel]

Vielen Dank für die rege Beteiligung.

Ich muss an dieser Stelle erklären, dass ich mit Akkus, insbesondere mit Lithiumsystemen, beruflich zu tun habe, also in diesem Bereich kein Laie bin. Dennoch hat mich die Ausprägung des winterlichen Mehrverbrauchs sehr überrascht, denn das hätte ich in diesem Ausmaß absolut nicht erwartet. Nun suche ich schon seit einer Weile nach technischen Erklärungen, bin aber noch nicht so richtig fündig geworden. Und so vermute ich in der elektrischen Beheizung der Batterie die Ursache, vor und während des Aufladens, die natürlich in die Energiebilanz mit einbezogen werden muss. Genau darüber finde ich bisher aber leider keine brauchbaren Daten, wie viel Energie denn zur Beheizung von Fahrzeugbatterien selbst benötigt wird. Steht bestimmt irgendwo im Netz, man muss es nur finden...

@Harald: Die Spitze Deines Diagramms im Juli ist vermutlich die Klimaanlage, oder stehst Du im Hochsommer mit beiden Füßen auf dem Strompedal?

@env20040: Danke für die Infos. Ein großer Teil der Verluste stammt in der Tat aus dem bei Kälte anwachsenden Innenwiderstand der Zellen, aber dieser Effekt verstärkt sich mit der Höhe der Entladerate, also wie viel Leistung man der Batterie entnimmt: Je stärker man auf's Pedal tritt, desto größer werden hier die Verluste. Nun fahren wir aber üblicherweise maximal 50 bis 70km/h, so dass ich hier nur einen Teil des Mehrverbrauchs vermute.

@bm3: Genau. Das hatte ich eben schon geschrieben, sehe darin bei der geringen entnommenen Leistung bei 50 bis 70km/h aber nur einen Teil des Problems.

@mweisEl: Interessant! Daran hatte ich noch nicht gedacht. Besonders nicht an die gestiegene Luftdichte. Bin der Sache gleich mal nachgekrochen und Deine Vermutunmg hat sich soweit auch bestätigt. Allerdings fließt die Luftdichte nur mit der Hälfte ihrer Zunahme in den Luftwiderstand mit ein (FLuft(Luftwiderstand) = rho(Luftdichte)/2 * cw(Luftwiderstansbeiwert) * A(Querschnittsfläche) * v(Geschwindigkeit) * 2). Aber immerhin!

Die elektrischen Verluste in Kabeln, Steckern und der Ladetechnik selbst dürften unter jahreszeitlichen Betrachtungen immer in etwa gleich groß bleiben, hier also keine Rolle spielen.

Ich werde nun nochmal schauen, ob ich nicht doch noch irgendwo Informationen über die Beheizung von EPKW-Batterien in Leistung, Dauer und Temperaturschwellen finde. Dann sollte sich in der Gesamtheit ein schlüssiges Bild der Einzelursachen der winterlichen Verbrauchssteigerung ergeben. Falls jemand über die entsprechenden Informationen verfügt, wäre ich sehr dankbar, wenn er mich daran teilhaben lassen würde.

Grüße, Tom

[61hschts]

@Harald: Die Spitze Deines Diagramms im Juli ist vermutlich die Klimaanlage, oder stehst Du im Hochsommer mit beiden Füßen auf dem Strompedal?

Da war mal ein wenig Autobahn dabei.

Zum Thema Batterieheizung:

Das Heizelement ist mit 25 A abgesichert. Bei 12 V.