Auch wer sich im Englischen nicht so gut auskennt, dürfte mit dem Video der Weber-Universität und John Kelly kaum Schwierigkeiten haben, zumal es auch noch mit deutschen Untertiteln versehen ist. So ausführlich ist die sehr komplexe Tesla-Anlage wohl noch nicht erklärt worden.

Wir versuchen in diesem Kapitel, das Grundsätzliche einer Anlage mit Wärmepumpe im E-Auto herauszufiltern. Da ist aber schon zu Beginn der Spruch von Kelly sehr wichtig, dass eine Wärmepumpe eben nicht nur so wenige Bauteile wie eine Klimaanlage umfasst.

Ist auch verständlich. Wenn man (fast) keine direkte Umwandlung von Strom in Wärme oder Kälte will, weil sie Wirkungsgrad und Reichweite schädigt, muss man je nach Bedarf alle Wärme bzw. Kälte nutzen, die während des Betriebs eines E-Autos anfällt.

Es gibt, wie beim Verbrenner auch, zwei Systeme, eines mit Kühlmittel und das andere mit Kältemittel. Vom Kühlmittel betrachten wir wiederum zwei Systeme. Eines holt bei Bedarf Wärme von der/den Antriebseinheiten, das andere transportiert Wärme von der oder zur Hochvoltbatterie.

Womit wir beim Achtfach-Ventil (Octovalve) angelangt wären. Dies ist mit den beiden Kreisläufen von Kühlmittel und einem weiteren zum vorderen Kühler verbunden, zusätzlich noch mit einem Kühler und einem Erwärmer in einem auf den ersten Blick ganz normalen Kältekreislauf verbunden.

Warum ein Wärmetauscher nicht reicht? Weil das Kältemittel durch Kompressor, Kondensator, Flüssigkeitsbehälter, Expansionsventil und Verdampfer immer nur in eine Richtung läuft und man deshalb zwei Wärmetauscher an jeweils geeigneten Stellen platzieren muss.

Und noch ein Unterschied: Es gibt im Innenraum neben dem Verdampfer noch einen zweiten Kondensator. Damit wird das Kältemittel-System zunächst einmal allein verantwortlich für die Temperatur des Innenraums. Der Kondensator vorn kann übrigens per Klappen abgedeckt werden.

Anfangs war von noch mehr Wärmequellen die Rede als nur von der Hochvoltbatterie und dem Antrieb, letzterer über den Umweg des Getriebeöls. In der Nähe des zweiten Kondensators haben wir den elektrischen Lüfter, der ebenfalls einer gewissen Wärmeentwicklung unterworfen ist.

Der Frontkühler hat ist im Prinzip ebenso kombiniert mit dem Kondensator des Kältemittelkreislaufs. Aber hier kann nicht nur dessen Wärme an die Außenwelt abgegeben, sondern auch die des Kühlers und seiner Umgebung dem Kondensator zugeleitet werden.

Die Inverter an den Antriebseinheiten haben wir schon erwähnt, nicht aber die Komponenten, die für das AC- und DC-Laden zuständig sind und natürlich ebenfalls Wärme produzieren können. Das gilt auch z.B. für den Antrieb des Kompressors, der zusätzlich zur Erwärmung beitragen kann.

Und dann kann man noch beinahe alle elektrischen Anlagen in eine Art sinnlosen Bereich transferieren, wobei überschüssige Wärme anfällt, z.B. die Klimaanlage oder den/die Antriebsmotoren. Immerhin ist dabei der Wirkungsgrad noch etwas besser als bei einem PTC-Heizer.