Mit dem Tesla über 4 Alpenpässe

Am 27. August 2018 fahre ich mit einem Tesla Model S 75 über vier Alpenpässe: den Sustenpass, den Grimselpass, den Furkapass und den Gotthardpass. Über die API von Tesla zeichne ich während der gesamten Fahrt verschiedene Telemetriedaten auf.

Zu Beginn lade ich den Akku am Supercharger in Flüelen am Vierwaldstättersee auf 94 %. In Wassen, dem Ort am Fuße des Sustenpasses auf 934 m Höhe, komme ich mit 82 % an. Nach vier Auf- und Abfahrten sind in der Nähe von Airolo, ebenfalls auf 934 m, noch 33 % im Akku. Am Supercharger in Monte Ceneri komme ich mit 21 % an. Mit einer 75-kWh-Batterie ist die Tour also problemlos machbar.

Leg	Höhendiff.	Distanz
Wassen–Sustenpass	1.292 m	18,3 km
Sustenpass–Innertkirchen	−1.595 m	28,0 km
Innertkirchen–Grimselpass	1.537 m	26,6 km
Grimselpass–Gletsch	−405 m	6,3 km
Gletsch–Furkapass	670 m	10,5 km
Furkapass–Hospental	−934 m	18,0 km
Hospental–Gotthardpass	612 m	11,3 km
Gotthardpass–Airolo	−1.177 m	26,2 km

Über die API von Tesla werden insgesamt rund 39.000 Datenpunkte gesammelt. Jeder Datenpunkt enthält einen Zeitstempel, den aktuellen Standort inkl. Höhe, die abgegebene bzw. zugeführte Leistung zu diesem Zeitpunkt sowie den Batteriestand in Prozent. Pro Sekunde werden drei bis vier Datenpunkte aufgezeichnet.

Aus den Daten ist die Energie nicht unmittelbar auszulesen, lässt sich aber über den Zeitstempel und die Leistung zu diesem Zeitpunkt berechnen. Bei einer Leistung von $P_0$ zum Zeitpunkt $t_0$ und einer Leistung von $P_1$ zum Zeitpunkt $t_1$ ist die Energie $$ E = \frac{1}{2} \cdot (P_0 + P_1) \cdot (t_1 - t_0). $$ Beim Rekuperieren ist die Leistung bzw. Energie negativ. Im Durchschnitt liegt der Verbrauch bei 201 Wh/km, der Energiebedarf bei 31,1 kWh.

Leg	Höhendiff.	Distanz	Energie	Verbrauch
Wassen–Sustenpass	1.292 m	18,3 km	11,3 kWh	617 Wh/km
Sustenpass–Innertkirchen	−1.595 m	28,0 km	−4.0 kWh	−143 Wh/km
Innertkirchen–Grimselpass	1.537 m	26,6 km	14,1 kWh	529 Wh/km
Grimselpass–Gletsch	−405 m	6,3 km	−0,8 kWh	−134 Wh/km
Gletsch–Furkapass	670 m	10,5 km	6,1 kWh	587 Wh/km
Furkapass–Hospental	−934 m	18,0 km	−2,1 kWh	−113 Wh/km
Hospental–Gotthardpass	612 m	11,3 km	5,7 kWh	503 Wh/km
Gotthardpass–Airolo	−1.177 m	26,2 km	−1,7 kWh	–64 Wh/km

Bei der Auffahrt wird elektrische Energie aus dem Akku in potentielle Energie umgewandelt. Bei einem Gesamtgewicht von 2.300 kg berechnet sich die potentielle Energie auf einer Höhe $h$ mit $$ E_\text{pot}(h) = 2.300\ \text{kg} \cdot 9,81\ \frac{\text{m}}{\text{s}^2} \cdot h. $$

Der Wirkungsgrad beim Rekuperieren während der Abfahrt ist der Quotient aus der Summe der wiedergewonnenen Energie und der potentiellen Energie. Die Wirkungsgrade liegen bei rund 76 % und entsprechen den typischen Rekuperationsraten zwischen 70 und 80 %. Lediglich die Abfahrt vom Gotthardpass ist mit 60 % ineffizienter, was einer etwas sportlicheren Fahrweise geschuldet ist.

Leg	Höhendifferenz	Pot. Energie	Rekuperiert	Wirkungsgrad
Sustenpass–Innertkirchen	1.595 m	10,0 kWh	7,6 kWh	76 %
Grimselpass–Gletsch	405 m	2,5 kWh	1,9 kWh	75 %
Furkapass–Hospental	934 m	5,9 kWh	4,5 kWh	77 %
Gotthardpass–Airolo	1.177 m	7,4 kWh	4,4 kWh	60 %