Wie lange halten Batterien von Elektroautos?

Wie kann man die Lebensdauer der E-Auto-Batterie verlängern?

Ältere Akkutechnologien hatten einen sogenannten Memory-Effekt. Wenn sie nicht vollständig entladen und wieder aufgeladen wurden, verloren sie an Kapazität. Bei modernen Lithium-Ionen-Batterien ist das nicht mehr der Fall: Idealerweise nutzt man den Akku im Alltag in einem Ladezustand zwischen 20 und 80 Prozent. Für längere Fahrten wird natürlich voll aufgeladen. Auch die Ladegeschwindigkeit hat Einfluss auf die Lebensdauer des Akkus. Am schonungsvollsten lädt man sein Elektroauto zu Hause an der Wallbox. Das Schnellladen an einer öffentlichen Ladestation ist zwar praktisch für unterwegs, strapaziert aber den Akku und ist auch deutlich teurer als das Laden zu Hause. Das langsame Laden genügt in den meisten Fällen, schliesslich steht ein Auto im Schnitt während 23 Stunden pro Tag still. Das heisst, es bleibt genügend Zeit zum Laden. Auch wer sparsam fährt, verlängert die Lebensdauer seines E-Auto-Akkus. Wie beim Verbrennungsmotor bedeutet das primär vorausschauendes Fahren. So können die meisten Bremsvorgänge mit der Energierückgewinnung (Rekuperation) bewältigt werden, ohne dass die Bremsbacken Rollenergie in Form von Hitze an die Umwelt abgeben müssen.

Was geschieht mit ausrangierten Batterien von Elektroautos?

Elektroauto: Wie lange hält die Batterie?

Viele kennen das: Je älter das Smartphone oder der Laptop, desto öfter muss man die Batterie aufladen. Lithium-Ionen-Akkus verlieren mit der Zeit an Leistungsfähigkeit. Prinzipbedingt weist jeder elektrochemische Energiespeicher mit der Zeit Verschleißerscheinungen auf.

Beim Laden und Entladen finden zu einem geringen Teil auch immer Nebenreaktionen im Akku statt. Deshalb hält beispielsweise die Handy-Batterie irgendwann nur mehr ein paar Stunden, während sie kurz nach dem Kauf vielleicht noch für zwei Tage gereicht hat.

Von diesen Alterserscheinungen sind auch die Lithium-Ionen-Akkus von Elektroautos betroffen. Wie lange hält die Batterie? Wie viele Kilometer und Ladezyklen überstehen die Batterien ohne spürbare Einbußen bei der Reichweite?

Hält die Batterie ein Autoleben lang?

Batteriezellen, die in Elektroautos zum Einsatz kommen, müssen hohen Anforderungen standhalten. Sie müssen sehr viel Leistung in kurzer Zeit aufnehmen und abgeben können und sie müssen ein Autoleben lang halten. Bis etwa 2.000 Ladezyklen nimmt die Kapazität eines neuen Akkus – und damit die Reichweite des Elektroautos – nur moderat linear ab. Erst danach sinkt die Batteriekapazität deutlich schneller.

Rechnet man mit einer realen Reichweite eines Elektroautos von 300 Kilometern, dann kann man bei 2.000 Vollladungen mit der Batterie 600.000 Kilometer fahren. Die Batterie wird also in der Regel wesentlich länger als das Auto halten.

Batterie im Langzeittest: Wie stark sinkt die Reichweite des E-Autos?

Praxisbeispiele untermauern diese einfache Rechnung: So haben in den USA 600 Fahrer von Premium-Elektroautos ihre Daten über die gefahrenen Kilometer und den Verlust der Akkukapazität zusammengefasst. Selbst sieben Jahre nach Start liegt die durchschnittliche Speicherkapazität und Reichweite noch immer bei rund 93 %.

Laut einem Bericht der Zeitschrift „Automobilwoche“ kamen die Elektroautos eines amerikanischen Autovermieters auf bis zu 800.000 Kilometer, ohne dass größere Probleme mit dem Akku aufgetreten wären.

Auch Langzeittests des deutschen Autofahrerclubs ADAC mit Elektroautos der ersten Generation zeigen, dass der Verlust an Speicherkapazität über sechs Jahre geringer als erwartet war. Aktuelle Elektroautos haben außerdem eine verbesserte Batterie, deren Kapazität langsamer sinkt.

Lebensdauer der Batterie: Was Autofahrer tun können

Die komplexe und für die Energieverwaltung zuständige Steuerelektronik und Software des Elektroautos sind grundsätzlich auf eine lange Lebensdauer des Akkus ausgelegt. Aber auch die Autofahrer können die Haltbarkeit der Batterie mit beeinflussen.

Die richtige Art des Ladens hilft, dass die Batterie länger hält und die Reichweite nicht zu schnell sinkt:

Langsames Laden ist schonender als Schnellladen.

Die Batterie nur auf 80 % zu laden statt auf 100 %, erhöht die Lebensdauer.

Auf der anderen Seite stresst eine vollständige Entladung den Akku und mindert langfristig die Leistung.

Nachladen sollte man am besten erst dann, wenn noch 20 bis 30% auf dem Display angezeigt werden.

Ein vollgeladenes Elektroauto sollte man nicht für einen längeren Zeitraum stehen lassen. Der Akku altert dann schneller als im Regelbetrieb.

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Kann die Batterie eines Elektroautos getauscht werden?

Es gibt also viele Möglichkeiten, um die ohnehin lange Lebensdauer des Akkus zu verlängern. Was aber tun, wenn der Akku aus irgendeinem Grund kaputtgeht? Ist es möglich die Batterie des Elektroautos auszutauschen und wer zahlt die Reparatur?

Der Akku ist wohl das Wertvollste an einem E-Auto. Der Austausch des Akkus ist demnach eine sehr kostspielige Angelegenheit. In den meisten Fällen werden die Kosten aber vom Hersteller übernommen. Dafür sorgt die Garantie, die bei den meisten Herstellern acht Jahre oder 160.000 gefahrene Kilometer beträgt. Nimmt die Kapazität des Akkus vor dieser Zeit ab (z. B. unter 70 Prozent), übernimmt der Hersteller die Kosten des Batterietausches oder auch der Reparatur – denn auch das ist oft ausreichend.

Der Akku des Elektroautos besteht aus sehr vielen unterschiedlichen Modulen. Es kommt daher sehr selten vor, dass wirklich der ganze Akku ausgetauscht werden muss. Häufig reicht der Tausch eines dieser Module aus, damit der Akku wieder die gewünschte Kapazität erreicht.

Was passiert mit dem alten Akku eines E-Autos?

Sollte der Akku des E-Autos tatsächlich ausgetauscht werden müssen, heißt das nicht gleich, dass der Akku entsorgt werden muss. Wie oben bereits erwähnt, verlieren Lithium-Ionen-Akkus nach einer gewissen Zeit und Nutzungsintensität Kapazität. Dadurch sind sie für den Einsatz in E-Autos nicht mehr leistungsfähig genug.

Die Akkus sind dann aber nicht kaputt, ganz im Gegenteil. Sie erweisen sich als sehr beständig. Laut dem Klima- und Energiefonds liegt die Lebensdauer eines Lithium-Ionen-Akkus bei mindestens 10 Jahren bzw. rund 4.000 Ladezyklen. Wobei die aktuell eingesetzten Akkus laut Herstellern sogar für 15 Jahre ausgelegt sind. Nach der Nutzung in einem E-Auto können diese Akkus eine weitere Funktion erfüllen, also wiederverwendet werden. Eine Möglichkeit ist etwa den Akku als stationären Zwischenspeicher zu verwenden, um Strom aus erneuerbaren Energien – wie einer Photovoltaikanlage – zu speichern.

Die Akkus nach dem Einsatz im E-Auto zu entsorgen und nicht wiederzuverwenden ist also weder ökonomisch noch ökologisch sinnvoll. Denn selbst in ihrem so genannten „Second-Life-Einsatz“ kann der Akku noch rund zehn Jahre verwendet werden. (Mehr Infos finden Sie auch unter: "Elektroautos: Was passiert mit einem alten Akku?").

Fazit

Der Akku eines E-Autos verliert nach einer gewissen Nutzungsdauer zwar an Kapazität, hat aber dennoch eine sehr lange Lebensdauer von bis zu 15 Jahren. Zudem gibt es einige Möglichkeiten, um den Akku des E-Autos zu schonen und somit die Lebensdauer zusätzlich zu verlängern. Dazu zählt auch das langsame und schonende Laden, etwa über eine eigene Ladebox zu Hause.

Auch nach dem Einsatz im Elektroauto kann der Lithium-Ionen-Akku noch verwendet werden, das ist nicht nur ökonomisch, sondern auch ökologisch sehr sinnvoll. Die Wiederverwendung oder auch das Recycling eines alten Akkus ist für die Gesamtumweltbilanz eines E-Autos sehr wichtig. Der Akku ist also auch in Bezug auf die Zukunftsfähigkeit der Elektroautos das entscheidende Element.

Märchen der Elektromobilität: Es war einmal... die kurze Lebensdauer der Elektroauto-Batterie!

München, 16. Februar 2021 Als erfahrener Experte im Bereich für intelligente Lade- und Energielösungen hat es sich The Mobility House zum Ziel gesetzt, die weitverbreiteten Märchen rund um das Thema Elektromobilität einmal genauer unter die Lupe zu nehmen und in Frage zu stellen. Im zwölften und letzten Märchen dreht sich alles um Elektrobatterien und deren angebliche geringe Lebensdauer. Eine Übersicht aller Märchen ist hier zu finden.

Es war einmal… die kurze Lebensdauer der Elektroauto-Batterie!

Der Akku ist das Herzstück eines jeden Elektroautos und der entscheidende Faktor für die Reichweite und Leistung des Autos. Die nutzbare Kapazität eines Lithium-Ionen-Akkus, der sogenannte „State of Health“ (SOH), unterliegt sowohl einer kalendarischen als auch einer zyklischen Alterung. Jeder kennt das von seinem Smartphone. Auch die Speicherfähigkeit der Autobatterie geht zum einen im Laufe der Zeit von ganz allein verloren. Zum anderen liefern die Batterien mit zunehmender Anzahl der Betriebszyklen immer weniger Leistung, da sie durch die Ladevorgänge und das Fahren beansprucht werden. Da die Elektromobilität noch recht jung ist und es an belastbaren Daten zur Lebensdauer von Akkus mangelt, wird der Akkuverschleiß kontrovers diskutiert. Aber erste Erfahrungswerte zeigen, dass eine Elektroauto-Batterie viel länger hält als bislang angenommen.

Weniger Kapazitätsverlust als gedacht

Nutzer eines niederländisch-belgischen Tesla-Forums etwa haben in den vergangenen Jahren einen Pool von mehr als 350 Tesla-Fahrzeugen aufgebaut und werteten in strukturierter Weise die Leistungsdaten der Akkus aus. Für die ersten 100.000 Kilometer errechneten sie einen relativ konsistenten Kapazitätsverlust von fünf Prozent. Danach verloren die Akkus zwar immer noch an Kapazität, aber nicht mehr so stark wie während der ersten 100.000 Kilometer. Insgesamt war über eine Reichweite von mehr als 250.000 Kilometern im Schnitt weniger als zehn Prozent Kapazitätsverlust zu beobachten. Die Trends der Berechnungen zeigen, dass ein Tesla voraussichtlich mehr als 300.000 Kilometer fahren muss, bis die Kapazität der Batterie auf unter 90 Prozent sinkt. Autohersteller treten jenen, die sich dennoch Sorge um die Haltbarkeit der Akkus machen, mit langen Garantien entgegen. Meist gewähren sie eine Garantie von acht Jahren oder mindestens 160.000 Kilometern. Tesla oder Firmen wie CATL und LG verkündeten 2020 gar die 1.000.000 Meilen Batterie. Mit dieser technologisch schnellen Weiterentwicklung wäre das Thema Haltbarkeit komplett vom Tisch.

Das zweite Leben der Elektroautobatterien

Außerdem: Batterien, die nicht mehr die gewünschte Reichweite oder Beschleunigungsfähigkeit in Elektroautos liefern können, sind noch lange nicht am Ende ihrer Lebenszeit angekommen. Sie mögen zwar für den Einsatz als Fahrakku mit einer Restkapazität von weniger als 70 Prozent als ungeeignet gelten — können aber im stationären Bereich als Second-Life-Batteriespeicher noch viele Jahre lang treue Dienste leisten. Denn Platz und Hochstromfähigkeit spielen bei diesen Anwendungen keine so große Rolle. Diese Art der Zweitnutzung ist aus mehreren Gründen attraktiv: Sie verringert gegenüber neuen Batterien den mit der Batteriefertigung verbundenen CO2-Fußabdruck deutlich. Die geringeren Kosten für Second-Life-Akkus machen ihren Einsatz als Stationärspeicher auch wirtschaftlich interessant. Bedarf nach solchen Batterien ist vorhanden, da der Ausbau erneuerbarer Energien aufgrund deren schwankender Erzeugung nach flexiblen Energiespeichern verlangt. Mögliche Geschäftsmodelle werden aktuell bereits in einzelnen Pilotprojekten erfolgreich getestet.

Batterierecycling im Kommen