E-Bike-Akku im Winter: Reichweite, Laden und Lagern nach Herstellerangaben

Warum ein kalter Akku weniger weit fährt

Etwa 15 % weniger Reichweite unter 0 °C: Diese Zahl steht in der Bedienungsanleitung des Booster Easy, eines E-Bikes von Yamaha [1]. Dieselbe Tabelle stuft die Außentemperatur als Faktor von geringer Bedeutung ein, Tempo und Steigung dagegen als Faktoren von großer Bedeutung. Es ist die einzige Prozentzahl, die wir in den hier zitierten Herstellerunterlagen gefunden haben. Bosch, Shimano und Bafang schreiben nur, dass Kälte Kapazität oder Reichweite kostet [2, 3, 4]. „Unter 0 °C“ ist allerdings eine großzügige Angabe: -1 °C und -15 °C fallen beide darunter.

Der Grund liegt in der Chemie. In einem Lithium-Ionen-Akku wandern beim Laden und Entladen Lithium-Ionen durch einen Elektrolyten von einer Elektrode zur anderen. Wird es kalt, erklärt der Zellhersteller LG Energy Solution, wird dieser Elektrolyt zähflüssiger, die Ionen kommen langsamer voran, und der InnenwiderstandDer elektrische Widerstand im Inneren des Akkus. Je höher er ist, desto weniger Spannung und Energie kommen beim Motor an. steigt [5]. Der Akku liefert dann weniger Spannung und weniger Energie.

Die Energie ist dabei meist nicht verloren, sie lässt sich nur schlechter abrufen. Steigt die Temperatur wieder, kehrt die normale Reichweite zurück, schreibt Yamaha [6]; der ADFC spricht von einem vorübergehenden Kapazitätsverlust [7]. Shimano ergänzt einen zweiten Effekt: Ein Akku, der bei 5 °C oder weniger geladen wurde, kommt mit einer vollen Ladung weniger weit; lädt man ihn bei Zimmertemperatur, ist die Reichweite wieder normal [3]. Die Kälte wirkt also zweimal, beim Fahren und beim Laden.

Wie viele Kilometer und Höhenmeter ein Akku mit 500, 625 oder 750 Wh überhaupt hergibt, steht in unserer Rechnung zur E-MTB-Reichweite. Für eine Wintertour würde ich vom Ergebnis lieber etwas abziehen, als auf die Sommerwerte zu hoffen.

Im Winter fahren: den Akku bis zur Abfahrt warm halten

Bosch empfiehlt bei Frost, den Akku nach der Fahrt herauszunehmen, drinnen aufzubewahren und erst kurz vor der nächsten Fahrt wieder einzusetzen [2]. Bafang, Yamaha und der ADFC raten dasselbe [4, 6, 7]. Ein Akku, der im Warmen wartet, startet warm in die Tour; ein Rad, das über Nacht im Freien stand, bringt einen ausgekühlten Akku mit.

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Für die Fahrt selbst nennt Bosch einen Neoprenüberzug aus dem Fachhandel, der den Akku unter Minusgraden schützt, und Thermohüllen für längere Touren [2]; auch der ADFC empfiehlt eine Neoprenhülle, um den Kapazitätsverlust zu begrenzen [7]. Eine Hülle heizt nicht, sie verzögert nur das Auskühlen. Am meisten bringt sie also einem Akku, der warm eingesetzt wurde. Welche Hülle zu deinem Akkumodell passt, weiß der Fachhändler.

Wie kalt darf es beim Fahren werden? Auch hier lohnt der Blick in die eigene Anleitung, denn die Grenzen unterscheiden sich. Shimano gibt in der Anleitung seiner Akkus von 2019 einen Betriebsbereich von -10 bis 50 °C an und warnt, dass außerhalb davon Brand, Verletzungen oder Störungen drohen können [3]. Bosch nennt für den PowerTube 750 -5 bis 40 °C [8]. Bei -8 °C ist der eine Akku also noch in seinem Bereich, der andere schon außerhalb.

Der Rest des Rads hat eigene Winterregeln, von der Beleuchtung bis zum richtigen Reifendruck, und für dich selbst gilt das Prinzip der drei Schichten.

Laden: erst wenn der Akku Zimmertemperatur hat

Beim Laden sind sich die Hersteller im Prinzip einig, nur nicht in der Gradzahl. Bosch, Shimano und Bafang setzen die Untergrenze bei 0 °C, die Obergrenze bei 40 °C, Bafang bei 45 °C [3, 4, 8]. Yamaha empfiehlt 15 bis 25 °C [1]. Bosch und Bafang raten ausdrücklich zur Zimmertemperatur [2, 4].

Ist der Akku zu kalt, verweigern die Systeme von Bosch und Yamaha die Ladung. Beim PowerTube 750 von Bosch blinken dann drei LEDs: Akku vom Ladegerät trennen und austemperieren lassen [8]. Bei Yamaha blinken alle vier LEDs, und die Ladung startet von selbst, sobald der Akku warm genug ist [1]. Bafang schreibt, man solle dem Akku genug Zeit geben, um diese Temperatur zu erreichen [4]. Eine Dauer nennt keiner der vier: Sie hängt davon ab, wie kalt der Akku war.

Warum diese Vorsicht? Wer einen Akku bei niedrigen Temperaturen zu forsch lädt, riskiert laut LG Energy Solution Lithium-PlatingMetallisches Lithium, das sich beim Laden in der Kälte auf der Anode ablagert.: Auf der Anode lagert sich metallisches Lithium ab, das die Lebensdauer verkürzt und auch die Sicherheit beeinträchtigen kann [5]. Auch die Lithium-Batterie eines Campervans verweigert bei Kälte das Laden, bis sie sich erwärmt hat, wie unser Artikel zum Campervan im Winter zeigt.

Bafang nennt einen weiteren Grund, den eiskalten Akku nicht direkt im warmen Wohnzimmer ans Ladegerät zu hängen: Ein plötzlicher Temperaturanstieg kann Kondenswasser im Akku bilden, deshalb rät der Hersteller, dort zu laden, wo der Akku gelagert wird [4]. Wer ihn ohnehin drinnen aufbewahrt, hat beide Probleme gelöst.

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Den Akku einwintern: Ladestand, Ort und Kontrollen

Beim Einlagern über den Winter gehen die Empfehlungen am weitesten auseinander. Hier stehen sie nebeneinander, jede mit ihrer Quelle:

Rechnen wir nach und legen die Temperaturbereiche übereinander: Bosch empfiehlt 10 bis 20 °C, Shimano 10 bis 20 °C, Yamaha 15 bis 25 °C, Bafang erlaubt -10 bis 35 °C [3, 4, 6, 8]. In allen vier Bereichen liegt nur das Stück von 15 bis 20 °C, also ein trockener, eher kühler Raum im Haus. Beim Ladestand gibt es keine solche Schnittmenge: Bosch hört bei 60 % auf, Shimano will etwa 70 %, Bafang 60 bis 80 % [3, 4, 8]. Hier entscheidet allein die Anleitung deines Akkus, nicht die eines anderen Herstellers.

Selbst innerhalb einer Marke lohnt genaues Lesen. Auf dem Papier nennt Bosch für den PowerTube 750 eine Lagertemperatur von 10 bis 40 °C, im Text derselben Anleitung 10 bis 20 °C für eine optimale Lebensdauer [8]. In den Akku-Tipps von 2023 stehen 0 bis 20 °C [9], auf der Winterseite 0 bis 20 °C in trockener und 10 bis 20 °C in feuchter Umgebung [2]. Vier Dokumente, vier Bereiche, und alle enthalten 10 bis 20 °C.

Und die Garage? Bosch nennt sie in seinen Akku-Tipps ausdrücklich, neben dem Keller, aber bei 0 bis 20 °C und in gut belüfteten Räumen mit Rauchmelder [9]. Das Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung der öffentlichen Versicherer (IFS) und die Verbraucherzentrale raten dagegen, den Akku im Winter nicht in der unbeheizten oder kalten Garage zu lagern [10, 11]. Beides passt zusammen: Eine Garage, die frostfrei und trocken bleibt, erfüllt die Bedingung von Bosch, eine, in der es friert, nicht. Ein Thermometer zeigt dir nach ein paar kalten Nächten, welche du hast.

Bleibt der Akku am Rad? Bosch empfiehlt, ihn zum Lagern abzunehmen [8, 9], Yamaha und Bafang ebenso [1, 4]. Shimano erlaubt, das Rad mit eingesetztem Akku einzulagern, wenn es drinnen bei etwa 10 bis 20 °C steht [3]. Nach der Pause raten Shimano und Yamaha, den Akku vor der ersten Fahrt zu laden [1, 3]. Das IFS nennt gerade das Laden eines Akkus, der mehrere Monate nicht genutzt wurde, besonders kritisch [10]: Bleib bei diesem ersten Ladevorgang in der Nähe.

Was du im Winter besser lässt

• Einen eiskalten Akku laden. Erst austemperieren lassen; unter 0 °C ist das Laden bei Bosch, Shimano und Bafang ohnehin nicht vorgesehen [3, 4, 8].
• Den Akku monatelang leer lassen. Bosch warnt, dass er dabei trotz geringer Selbstentladung Schaden nehmen und viel Kapazität verlieren kann; Shimano rät, einen leeren Akku so bald wie möglich zu laden [3, 8].
• Ihn ganz voll oder ganz leer einlagern. Beides lässt ihn laut Yamaha schneller altern [6].
• Ihn an die Heizung oder in die Sonne legen. Bosch rät, Akkus fern von Hitzequellen zu lagern; laut Bafang werden an Heizkörpern, in der Sonne oder im überhitzten Auto leicht etwa 45 °C erreicht, mehr als die 35 °C, bis zu denen der Hersteller die Lagerung erlaubt [4, 8].
• Ihn wochenlang am Ladegerät hängen lassen. Bosch hält das nicht für empfehlenswert und rät, Ladegerät und Akku nach dem Laden vom Netz zu trennen [8, 9].

Mit dem Auto in den Winterurlaub

Fährt das Rad auf dem Träger mit in die Berge, kommt der Akku ins Auto. Bosch rät, Akku und Bordcomputer abzunehmen, um Schäden zu vermeiden [8], der ADFC, um den Akku vor Nässe zu schützen [7]. Das IFS nennt den winterlichen Grund dazu: Regen oder Streusalz können interne Kurzschlüsse auslösen, schlimmstenfalls einen Brand [10].

Für eine längere Fahrt, etwa in den Urlaub, empfiehlt Bosch, den Akku auf etwa 30 % zu entladen und erst am Ziel wieder voll zu laden [9]. Dort gilt dieselbe Regel wie zu Hause: über Nacht ins warme Quartier statt ins kalte Auto, und ans Ladegerät erst mit Zimmertemperatur. Rechtlich ist die Fahrt unkompliziert: Unbeschädigte Akkus darf ein Privatnutzer laut Bosch ohne weitere Auflagen auf der Straße transportieren [8].

Im Winter gilt für den Akku eine einfache Regel: Er fährt draußen, wohnt drinnen, kommt erst mit Zimmertemperatur ans Ladegerät, und bei jeder Zahl zählt die Anleitung deines Akkus, nicht die eines anderen Herstellers.

Sehenswert: das Video

Warum der Akku bei Kälte weniger Leistung bringt, langsamer lädt und schneller leer ist, und was du dagegen tun kannst, erklärt vom Team eines E-Bike-Händlers in knapp sieben Minuten.

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Julien de Jurquet

Camper, Wohnmobil, Radfahren und Rechner

Julien de Jurquet schreibt für Outfarer über Camper, Wohnmobile, Radfahren und Rechner. Er liest Bedienungsanleitungen bis zur letzten Seite und lässt keine Zahl ohne Einheit durchgehen, damit deine Entscheidungen auf Rechnungen beruhen statt auf Versprechen.

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