Physik: Warum Felgen mit großem Durchmesser die Reichweite von Elektroautos verringern

Elektroautos mit großem Felgendurchmesser, aber gleicher Aufstandsfläche legen weniger Kilometer zurück.

Ein echtes Rätsel umgab das stark ausgeprägte Phänomen der Reichweitenminderung bei Elektroautos in Abhängigkeit von der Größe ihrer Felgen. In einer Zeit, in der die Angst vor einer leeren Batterie bei neuen E‑Auto‑Fahrern immer im Vordergrund steht, darf diese Kluft zwischen Ästhetik und Reichweite nicht ignoriert werden. Denn sie ist real.

Die Frage war umso größer, als die Hersteller heute kaum noch eine Erhöhung des Durchmessers mit einer Zunahme der Breite koppeln, wie das früher der Fall war. Das eindrücklichste Beispiel betrifft insbesondere Tesla, bei denen die Suche nach Reichweite im Zentrum des Entwicklungsprozesses steht. Die Aufstandsfläche wird so auf ein Minimum reduziert, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen.

Reichweiten der Tesla je nach Felgen

Die physikalischen Erklärungen sind letztlich viel offensichtlicher, als man gedacht hätte. Zuerst betrifft es die Zunahme der ungefederten Massen: Größere Felgen sind in der Regel schwerer als kleinere, besonders wenn sie aus Leichtmetall gefertigt sind oder für einen sportlichen Look konzipiert wurden. Das bedeutet, dass das Fahrzeug mehr Energie aufwenden muss, um sie zu beschleunigen und zu bremsen, was den Energieverbrauch erhöht und die Gesamteffizienz des Fahrzeugs verringert. Umgekehrt könnte man meinen, diese zusätzliche Masse würde die Rekuperation beim Bremsen verbessern, doch die Bilanz bleibt ungünstig. Zudem erhöhen große Felgen das Trägheitsmoment der Räder, also die Energiemenge, die benötigt wird, um das Rad in Drehung zu versetzen.

Ein verschlechtertes aerodynamisches Profil

Außerdem verändern größere Felgen und niederquerschnittige Reifen die Geometrie des Fahrzeugs und können den Luftwiderstand erhöhen, nicht zuletzt wegen der Form der Felgen selbst. Tesla legt großen Wert auf Aerodynamik, um die Energieeffizienz zu maximieren, und die serienmäßigen oder aerodynamisch optimierten Felgen sind oft effizienter als großformatige Felgen mit offenem Design.

Die Erklärungen gehen weiter. Bei 18‑Zoll‑Felgen haben die Reifen einen höheren Querschnitt (45 % der Breite für die 235/45 R18 gegenüber 40 % für die 235/40 R19). Ein niedrigeres Profil bei 19‑Zoll‑Felgen führt zu einer höheren Reifensteifigkeit, was die Druckverteilung auf dem Boden und die Form der Aufstandsfläche leicht verändert. Obwohl die Breite gleich ist, kann sich die Länge der Aufstandsfläche unterscheiden.

Auch auf den Komfort achten!

Ein weiterer unangenehmer Effekt: Ein Reifen mit niedrigerem Querschnitt (wie bei 19 Zoll) ist steifer. Das wirkt sich auf den Federkomfort aus, kann aber trotz ähnlicher Aufstandsfläche den Rollwiderstand erhöhen. Ein Reifen mit kürzerer Flanke verformt sich unter Last weniger, kann jedoch die Energieeffizienz beeinträchtigen, besonders bei hohen Geschwindigkeiten.

Schließlich können die niederquerschnittigen Reifen großer Felgen unter Belastung (insbesondere in Kurven oder bei wiederholten Bremsvorgängen) mehr Wärme erzeugen, was im Verlauf der Fahrt ihren Rollwiderstand erhöht.

Zusammenfassend: Selbst wenn die Reifenbreite identisch ist, führen Unterschiede in Flankenhöhe, Steifigkeit, Aerodynamik und Gewicht zu Effizienz‑ und Reichweitenunterschieden je nach gewähltem Felgendurchmesser.

Letztlich ist es eine Entscheidung zwischen Optik und Reichweite.

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