Die Wärmepumpe, wie funktioniert sie?

Feuer brennt, Wasser macht nass und die Wärmepumpe sorgt dafür, dass neue Elektroautos länger fahren können.

Basierend auf einer Technologie, die in jedem Haushalt bekannt ist, ist die Wärmepumpe weit mehr als nur ein Komfortzubehör in Elektrofahrzeugen geworden. Wir sind in eine neue Ära automobilen Innovations eingetreten, in der die Marken ihre Fahrzeuge regelmäßig mit allen Arten von modernen Technologien ausstatten. Dazu gehören viele Technologien zur Verbesserung der Reichweite, wie zum Beispiel die Rekuperation beim Bremsen, die kinetische Energie während einer Bremsphase zurückgewinnt und in die Batterie einspeist.

Eine der bemerkenswertesten neuen Technologien zur Erhöhung der Reichweite eines Elektrofahrzeugs, insbesondere im Winter, ist die Wärmepumpe. Sie ist mittlerweile in vielen Elektrofahrzeugen serienmäßig verfügbar und nutzt die Wärme der Batterien, um die Reichweite zu erhöhen.

Wie funktioniert eine Wärmepumpe?

Motoren, egal ob elektrisch oder Verbrennungsmotoren, produzieren Wärme, wenn sie betrieben werden. Diese Wärme ist einfach verschwendete Energie, weshalb Verbrennungsmotorfahrzeuge einen kleinen Teil davon nutzen, um die Heizung oder das Entfrosten zu unterstützen.

Im Vergleich dazu sind Elektrofahrzeuge einfach viel zu effizient! Die Motoren und Batterien produzieren überschüssige Wärme, aber es ist bei weitem nicht genug, um die Heizung zu betreiben. Im Winter muss daher Energie aus der Batterie für die Heizung verwendet werden. Schade! Hier kommt die Wärmepumpe ins Spiel, die wie ein Kühlschrank funktioniert… nur umgekehrt.

Ein Haushaltskühlschrank enthält ein Kältemittel, das beim Komprimieren warm wird. Nach der Kompression wird das Gas durch eine Reihe von Rohren zum Kondensator geleitet. Der Kondensator strahlt dann die Wärme nach außen ab und kühlt das Kältemittel, das anschließend in ein Gitter namens Verdampfer fließt. Da der Verdampfer größer ist als der Kondensator, fällt der Druck und das flüssige Kältemittel verdampft. Die Temperatur sinkt und der Kühlschrank wird gekühlt.

Eine Wärmepumpe für Elektrofahrzeuge saugt Luft von außen an, komprimiert sie und verwendet dann die Wärme des Kondensators, um die Temperatur der Batterie oder des Fahrzeuginnenraums zu erhöhen. Umkehrbare Wärmepumpen können je nach Bedarf die Batterie erwärmen oder kühlen. Im Kühlmodus kann überschüssige Wärme der Batterie über die Innenraumheizung genutzt werden.

Der Einbau einer Wärmepumpe bringt viele Vorteile mit sich, der wichtigste ist jedoch ihre Fähigkeit, die Reichweite Ihres Elektroautos insbesondere in den Wintermonaten zu erhöhen. Die Batterie muss eine bestimmte Temperatur haben, um optimal zu funktionieren, da die energieliefernden chemischen Reaktionen durch Kälte verlangsamt werden, was logischerweise zu Leistungseinbußen und geringerer Reichweite führt.

Es wird geschätzt, dass die Reichweite von Elektrofahrzeugen im Winter um etwa 10 % sinkt, noch bevor zusätzlicher Energieverbrauch für die Innenraumheizung berücksichtigt wird. Wärmepumpen können diesen Rückgang deutlich verringern.

Außerdem sind Wärmepumpen häufig so programmiert, dass sie per Smartphone aus der Ferne gesteuert werden können. So können Besitzer von Elektrofahrzeugen ihr Auto vor der Abfahrt vorheizen. Und wenn das Fahrzeug währenddessen am Stromnetz angeschlossen ist, wird die Batterie nicht entladen.

AUCH LESEN SIE: Wärmepumpe serienmäßig – das entscheidende Argument des Renault Scenic?