E-Bike Akku im Winter: So schützen Sie Ihren Akku vor Kälte

E-Bike-Akkus sind temperaturempfindlich

Auch E-Bike-Akkus haben eine Wohlfühltemperatur. Herrschen draußen große Kälte, geht das nicht spurlos an ihnen vorüber. Im Winter kann die Leistungsfähigkeit von E-Bike-Akkus spürbar nachlassen, und irgendetwas geschieht mit ihnen. Der Akku, der euch vor kurzem noch auf beispielsweise 80 Kilometern klaglos unterstützte, mag plötzlich schon nach 60 Kilometern nicht mehr. Die kalte Jahreszeit bringt besondere Herausforderungen für E-Bike-Besitzer mit sich.

Warum Kälte die Leistung von E-Bike-Akkus beeinträchtigt

Wer wissen möchte, was der Frost im Akku auslöst, muss sich - wohl oder übel - an die eigene Schulzeit erinnern. Physik und Chemie sind gefragt. Das Thema lautet: Stromkreislauf. Bei Begriffen wie Kathode als Bezeichnung für den Minuspol und Anode als Bezeichnung für den Pluspol macht es bestimmt klick.

Diese beiden gehören zu einem Akku. Beim Entladen gelangen positive Lithium-Ionen von der Kathode zur Anode, damit elektrischer Strom fließt. Leider passiert dies nicht im luftleeren Raum. Stattdessen ist der Prozess an ein Medium gekoppelt, das Elektrolyt. Jene chemische Lösung gilt bei jedem Hersteller von Akkus als ein wohlgehütetes Betriebsgeheimnis. Gemein ist ihnen jedoch, dass sie bei sinkenden Temperaturen immer träger werden und in einen zähflüssigeren Zustand wechseln.

Das erschwert den Ionen das Hin und Her zwischen den verschiedenen Polen. Der Kraftakt lässt den inneren Widerstand des Akkus ansteigen. In heutigen E-Bike-Akkus sorgt das Batteriemanagementsystem (BMS) dafür, dass dieser Prozess nicht ins Unendliche getrieben wird. Gäbe es keine Sicherheitsmaßnahmen, könnte die Kälte den Akku sogar vollends zerstören. Moderne BMS bewahren uns und den Akku also vor dem Schlimmsten.

Naturgesetze und die ihnen folgenden chemischen und physikalischen Reaktionen können sie allerdings noch nicht austricksen. Folglich verliert ein Akku bereits ab Temperaturen von weniger als zehn Grad Celsius an Leistungsfähigkeit, was sich beim E-Bike in geringeren Reichweiten niederschlägt. Ob das linear, exponentiell oder wie auch immer verläuft und zu welchen Verlustraten dies führt, können wir euch nicht sagen.

Auswirkungen von Kälte auf E-Auto-Akkus

Etwas Licht ins Dunkel bringen Untersuchungen an E-Autos. Der Hersteller von Telematiklösungen für Fahrzeuge untersuchte die anonymisierten Daten von 5,2 Millionen Fahrten aus 4.200 Elektrofahrzeugen. Ja, E-Autos sind keine E-Bikes. Dennoch zeigen die Untersuchungen auf, von welchen Maßstäben ihr ausgehen könnt. Diesbezüglich ist es relativ egal, ob wir über die Auswirkungen des Winters für einen E-Bike-Akku von Bosch oder anderer Hersteller reden.

Gegenüber der Online-Ausgabe des im Olympia-Verlags erscheinenden Magazins Alpin nannte ein nicht namentlich erwähnter Mitarbeiter des Fahrradherstellers Scott 75 Prozent als erwartbare Größe für die Reichweite des Akkus bei Minusgraden. Verglichen mit den eben erwähnten Analysen klingt der Wert sogar noch recht optimistisch.

Wie gesagt, das BMS reagiert sehr wohl auf kühlere Umgebungstemperaturen und kühlere Eigentemperaturen des Akkus. Normalerweise seht ihr auf eurem Display auch das Ergebnis der jeweiligen Berechnung, sodass ihr der Angabe tendenziell eher glauben könnt.

Weniger überraschend bereitet Kälte einem älteren E-Bike-Akku im Winter tatsächlich eher Probleme. Genau wie wir altern auch Batterien grundsätzlich. Neben den schieren Jahren sind vor allem die Anzahl der jeweiligen Ladezyklen entscheidend. Je älter ein Akku ist und je öfter er schon komplett ge- und entladen wurde, desto mehr Schäden finden sich in seiner Struktur.

Tipps zum Schutz Ihres E-Bike-Akkus im Winter

Es ist besser, den Akku ins Warme zu nehmen, wenn du dein E-Bike draußen lässt. Die ideale Lagertemperatur für einen E-Bike-Akku liegt zwischen 0 und 20 Grad Celsius, wobei 10 Grad optimal sind. Trockener Ort: Lagere den Akku an einem trockenen, geschützten Ort. Auch beim Lagern des E-Bike-Akkus im Winter solltest du dementsprechend auf die Temperatur achten.

Die ideale Temperatur für Lithium-Ionen-Akkus liegt bei ungefähr 20 Grad Celsius. Am besten also, ihr gönnt eurem E-Bike über den Winter einfach einen Urlaub an einem Ort mit etwa dieser Temperatur. Ladet den E-Bike-Akku bei Zimmertemperatur auf. Das Laden in der Kälte schadet Lithium-Ionen-Akkus nachweislich. Vermeidet schnelle Wechsel zwischen kalt und warm. Dadurch setzt sich eventuell Kondensat im Akku ab.

Angepasstes Fahrverhalten und Ausstattung

Abgesehen von einem korrekten Lagern könnt ihr mit einem angepassten Fahrverhalten das Leben für den Akku eures E-Bikes in der Kälte erleichtern. Einen merklichen Vorteil von vornherein haben alle, deren Akku vollständig im E-Bike integriert ist. Der Rahmen wirkt ein wenig wie ein Schal. Er hält nicht nur besser den Frost ab, sondern sorgt auch dafür, dass sich der Akku während der Fahrt schneller erwärmt.

Bei Kälte den E-Bike-Akku mit Bedacht warmfahren und so die Betriebstemperatur langsam erhöhen. Ist die Betriebstemperatur erreicht, in kräftigeren Fahrmodus wechseln. Bleiben wird beispielsweise der enorme Rollwiderstand, mit dem der Schnee im Winter euer Vorankommen bremst. Auch der Schlupf bei rutschigen Bedingungen lässt den Akkuverbrauch ansteigen.

Und sind trotz frostiger Temperaturen Straßen und Wege frei, rauben euch Winterreifen aufgrund ihrer eher weicheren Gummimischung oder den eingearbeiteten Spikes wertvolle Wattstunden.

Zusätzliche Schutzmaßnahmen

Bis solche Technologien in Akkus für E-Bikes auftauchen, vergehen garantiert noch etliche Jahre. Bis dahin könnt ihr dem Akku eures Fahrrades eine zusätzliche Schutzhülle verpassen. Solche aus Neopren gefertigten Cover bieten sowohl Fahrradhersteller selbst als auch Spezialisten wie Fahrer aus Berlin an. Das Prinzip diese Isolierung ist denkbar einfach. Während des Motor läuft und der Akku den für die Unterstützung nötigen Strom liefert, erwärmt er sich gleichzeitig.

Diese Wärme strahlt gewöhnlich ungebremst in die Umgebung ab und geht aus Sicht des Akkus selbst somit verloren. Wie viel Nutzen dieses wärmende Winterkleid bietet, wird in diversen Foren und Youtube-Kanälen fleißig diskutiert. Der Temperaturunterschied zwischen dem Fahren mit und ohne Hülle fällt in niedrigeren Unterstützungsstufen größer aus.

5 Tipps zum Schutz Ihres E-Bike-Akkus im Winter auf einen Blick

  1. Akkus bei Zimmertemperatur laden: Lassen Sie ihn sich erst auf Raumtemperatur erwärmen, bevor Sie ihn ans Ladegerät anschließen.
  2. Akkus richtig lagern: Vermeiden Sie es, den Akku längere Zeit extremen Kältebedingungen auszusetzen.
  3. Vorsichtiges “Warmfahren” des Akkus: Beginnen Sie Ihre Fahrt in einer niedrigeren Unterstützungsstufe, um den Akku langsam auf Betriebstemperatur zu bringen.
  4. Verwendung von Neopren-Schutzhüllen: Diese Hüllen isolieren den Akku während der Fahrt und reduzieren den Wärmeverlust.
  5. Angepasstes Fahrverhalten und regelmäßige Wartung: Vermeiden Sie es, den Akku bei sehr niedrigen Temperaturen stark zu beanspruchen.

Die richtige Pflege und Handhabung

Mit der richtigen Pflege und Handhabung ist dein E-Bike-Akku auch im Winter zuverlässig und langlebig. Achte auf die richtige Nutzung und Lagerung, um die Leistung deines Akkus zu maximieren und lange Freude an deinem E-Bike zu haben.

Fortschritte in der Akkutechnologie

Möglicherweise haben sich bereits in einigen Jahren diese Tipps erübrigt. Mit dem Boom des E-Autos gewinnt natürlich auch die Wintertauglichkeit von Lithium-Ionen-Akkus an neuer Brisanz. In vielen Ecken der Welt laufen Forschungslabore auf Hochtouren - und vermelden erste Erfolge. So haben Mitarbeitende der Jiatong-Universität in Peking und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften einen Akku entwickelt, der bei Temperaturen im Minus-Bereich trotzdem rund 86 Prozent seiner Ladekapazität abrufen kann.

Forschende der University of California San Diego setzen sogar noch einen drauf. Ein Prototyp ihres Akkus weist bei minus 40 Grad Celsius noch rund 88 Prozent seiner Kapazität auf. Hinzukommt die intensive Forschung zu den Akkus mit Feststoffzellenbatterien. Diese Technologie ersetzt das flüssige durch ein festes Elektrolyt. Von dem wird erwartet, dass es weniger stark auf Frost und Kälte reagiert.

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