Können Elektroauto-Akkus eine Lebensdauer von einer Millionen Kilometer haben?

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Akkubasierte Reichweite und Lebensdauer sind die wahrscheinlich kritischsten Punkte bei der Entscheidung pro oder contra Elektroauto. Doch was wäre, wenn es Akkus gäbe, in denen mehr Lebensdauer steckt als in den anderen Komponenten des Autos?

Zwischen traditionellen Verbrennungsmotoren und rein elektrischen Antrieben gibt es zahlreiche technische Unterschiede – die letztlich auch für die bessere Umweltbilanz der „Stromer“ verantwortlich sind. Der Akku ist dabei jedoch letztlich das, womit ein wichtiger Teil der Elektromobilität steht und fällt. In der Diskussion beherrscht zwar meist die Reichweite (also die Akkukapazität) das Thema, in der Praxis auf der Straße hat jedoch die Lebensdauer des Energiespeichers eine nicht minder große Bedeutung – denn Akkus dieser Größe und Leistungsdichte sind nicht eben billig; manche Experten stellen deshalb die berechtigte Frage, ob der Akku der wichtigste Grund sein könnte, der den Weiterbetrieb eines in die Jahre gekommenen Stromers unwirtschaftlich macht.

Der Grund dafür ist, dass mit den bisherigen Techniken die Akkukapazität mit jeder Aufladung etwas abnimmt. In einer großangelegten Feldstudie fand der ADAC heraus, dass aktuell etwa 200.000 Kilometer möglich sind, bevor die Kapazität auf 70 Prozent des Originalwertes sinkt. Allerdings gibt es kaum ein anderes Feld, an dem derzeit so stark und erfolgreich geforscht wird, wie Akkutechnologie. In Fachkreisen macht deshalb bereits die Rede von „Million Miles“ oder „Millionen Kilometer“ Akkus die Runde. Doch was hat es damit auf sich und wie ließe sich so etwas erreichen? So viel sei bereits verraten: Es handelt sich um deutlich mehr als nur schnödes „Werbesprech“.

Akkutechnologien

Die Akkus heutiger Elektrofahrzeuge sind zumeist Lithium-Ionen-Akkus, wobei verschiedene chemische Grundstoffe innerhalb des Akkus verwendet werden. Wer heute ein Auto kauft, bekommt darauf eine Garantie von acht Jahren beziehungsweise 160.000 Kilometer – ein Garantiestandard, auf den sich ein Großteil aller Autohersteller geeinigt hat.

In der Realität hat jedoch nicht zuletzt der bereits erwähnte ADAC festgestellt, dass E-Auto-Akkus wesentlich länger halten, bei viel geringerer Degradation. Hierzu sei erklärt, dass Elektromobilität in der heutigen Form noch relativ jung ist, sodass Experten erst allmählich damit beginnen, vor allem die Langzeitdaten detaillierter zu betrachten.

Diese Daten, die die Experten analysiert haben, haben gezeigt, dass es tatsächlich eher zweifelhaft ist, dass ein E-Auto aufgrund eines völlig degradierten Akkus von der Straße genommen wird. Dies ist höchstens der Fall bei E-Fahrzeugen, die für geschäftliche Zwecke genutzt werden, wie z.B. Lieferwagen und Taxis; bei Stromern für Privatkunden ist es jedoch sehr unwahrscheinlich, weil hier einfach nicht genügend Kilometer, respektive Ladezyklen zusammenkommen.

Die aktuellen Fragen rund um die Akkus sind:

Wie lange wird der Akku halten?

Wie werden die Ladekapazität und die Reichweite mit der Zeit abnehmen?

Das sind Fragen, die sich jeder Käufer eines Elektroautos stellen wird, wenn er in ein Elektrofahrzeug investiert. Ein Akku, der über eine Million Kilometer hält und höchstwahrscheinlich das Auto selbst überlebt, wird diese Fragen zweifellos beantworten. Sogar mit einer Garantiezeit von 500.000 Kilometern wird er lange genug halten, um diejenigen zu beruhigen, die sich Sorgen machen, den Akku alsbald für teures Geld ersetzen zu müssen – in Deutschland beispielsweise liegt das Durchschnittsalter von Fahrzeugen bei 9,8 Jahren, verschrottet wird typischerweise mit etwa 18 Jahren und 300.000 Kilometern.

Neben den angesprochenen Lithium-Ionen-Akkus setzen die Hersteller derzeit auch große Stücke auf Nickel-Kobalt-Aluminium (NCA) oder Nickel-Mangan-Kobalt (NMC) für PKWs aufgrund ihrer höheren Energiedichte – ein wesentlicher Faktor, wenn man bedenkt, wie weit ein Elektrofahrzeug mit einer einzigen Ladung fahren kann.

Das potenzielle Problem bei Kobaltbatterien sind jedoch die hohen Kosten des Metalls und die enormen Umweltkosten, die durch den Abbau entstehen. Es wird prognostiziert, dass die Kosten für das Metall steigen werden, und auch die Nachfrage wird in den nächsten zehn Jahren zunehmen. Um dieses Problem anzugehen, gibt es mehrere Programme, um die Akkus zu recyceln; wenn diese aber eine halbe oder eine Million Kilometer halten sollen, wird dies möglicherweise erst in zehn bis zwanzig Jahren geschehen. Es gibt jetzt Forderungen, dass die Akkus viel früher als die erwartete Lebensdauer recycelt werden sollen.

Eine andere Lösung besteht darin, nach anderen Materialien zu suchen und die Forschung in der Akkutechnologie voranzutreiben. Hier ist das Unternehmen Contemporary Amperex Technology (CATL) derzeit stark involviert. CATL arbeitet an einem Lithium-Eisenphosphat-Akku (LFP), der die Herstellkosten senken und die Batteriedichte und -sicherheit erhöhen soll. CATL hat an dieser Technologie zusammen mit seiner Cell-to-Pack-Technologie gearbeitet – eine Plattform die mehrere Dutzend Einzelkomponenten umfasst.

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Angesichts derartiger Entwicklungssprünge haben bereits einige Hersteller von E-Mobilität bereits die bevorstehende Serienreife eines „Millionen-Meilen“-Akkus angekündigt. Im Mai 2020 veröffentlichte etwa General Motors (GM) eine entsprechende Erklärung. Und nicht nur das, GM arbeitet an der nächsten Generation der Akkutechnologie, etwa kobaltfreie Elektroden, Festkörperelektrolyte und ultraschnelles Laden.

Im März 2020 stellte GM das Akkusystem Ultium vor, um Tesla Konkurrenz zu machen. GM taufte das 2,3 Milliarden Dollar teure Akkuprojekt in Kooperation mit LG Chem auf den Namen Ultium Cells LLC. Es verfolgt den Zweck, Wege zur Senkung der Akku-Herstellkosten in E-Autos zu senken, indem in Rohstoffminen investiert wird und die Metallkosten durch Partnerschaften auf der Veredelungsstufe absichert werden.

Elektro-Pionier Tesla strebt hingegen an, die Lebensdauer der in deren Kfz verbauten Akkus zu verdoppeln. Das wären dann eine Million Meilen, statt einer halben Millionen. Dieses Projekt wird von CATL geleitet, die Akkus für Tesla und Volkswagen herstellen.

Dritter im Bunde ist der asiatische Hersteller Lexus. Er gibt für sein neues Modell UX300e aktuell schon eine Garantie für eine Lebenszeit von zehn Jahren oder eben einer Million Kilometer.

CATL geht jedoch nun noch einen Schritt weiter und produziert eine Batterie, die 16 Jahre oder 1,24 Millionen Meilen durchhält. Die Idee dahinter ist nicht nur, die Abfallentsorgung der Batterie am Ende ihrer Lebensdauer zu reduzieren, sondern auch ein Batterie-Recycling-System zu implementieren. Es wird vorgeschlagen, dass die Batterien zwischen den Fahrzeugen ausgetauscht werden können, was die Kosten für den Besitz eines brandneuen Elektroautos senken würde.

Wann kommen die eine Millionen-Meilen-Akkus auf den Markt?

Auch wenn die Technologie „fast marktreif“ ist, wird es wohl noch einige Jahre dauern, ehe derartige Millionen-Akkus zum vorherrschenden Standard für Elektroautos werden. Nicht ganz unbeteiligt daran sind die aktuellen Akku-Lieferverträge und -Bestellungen, die noch abgearbeitet werden müssen – hierbei handelt es sich oft um langfristige Verträge mit großen Volumina. Außerdem muss bedacht sein, dass sich die meisten Autohersteller trotz aller Forschungsanstrengungen immer noch in der Übergangsphase zwischen Verbrennungsmotoren und Stromern befinden; kaum ein Hersteller ist derzeit so konsequent wie Tesla. Last but not least muss auch bedacht werden, dass es einen großen Unterschied ausmacht, ob ein Akku unter kontrollierten Bedingungen die Millionen erreicht oder ob er dies auch im normalen Alltag auf der Straße vermag.

Überdies dürfte es auch deshalb noch etwas dauern, weil längst nicht jeder Kunde derartige Maximalleistungen benötigt. Ein Akku, der für so viele Kilometer und Ladezyklen gut ist, wird zunächst primär von Flotten, Taxis, Lieferdiensten benötigt – eben typische „Kilometersammler“. Erst wenn solche Abnehmer versorgt sind, wird das Thema auch für private Autofahrer interessant – die bis dahin allerdings auch so darauf vertrauen können, dass schon jetzige Akkus ein normales Autoleben ohne größere Probleme erreichen.

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Akku in einem Elektroauto: Überraschend positive Aussichten – Magazin für Elektromobilität

Während Sie sich über ein Elektroauto und seine Besonderheiten informieren, sollten Sie Horrorgeschichten zur Haltbarkeit oder einem späteren Akku-Austausch nicht einfach glauben. Wer bisher nur mit Benzinern oder einem Diesel-Motor unterwegs war, ist über die durchschnittlichen Erwartungen zur Lebensdauer der Batterien oft sogar überrascht. Außerdem sind die Garantie und die Chance auf eine relativ einfache Reparatur des Stromspeichers beachtenswert.

Ungefähre Dauer der Haltbarkeit vom Akku im Elektroauto

Experten schätzen mit dem Stand der Technik im Jahr 2021, dass der Akku von einem Elektroauto im Durchschnitt ungefähr eine Lebensdauer zwischen acht und zehn Jahren erreicht. Insofern Fahrzeuge diesen allgemeinen Erwartungen entsprechen, übersteht eine Batterie in der Regel mindestens 500 und bis zu 1.000 Ladevorgänge.

Somit dürften Sie in diesem Fall die Bewältigung einer Gesamtdistanz von mindestens 50.000 und maximal 100.000 Kilometern erwarten, wenn ein Ladezyklus jeweils für 100 Kilometer Reichweite genügt. Sobald Sie ein modernes Elektroauto mit einem besonders hochwertigen Lithium-Ionen-Akku kaufen, können Sie jedoch oft durchaus auf eine längere Haltbarkeit hoffen.

Mittlerweile gibt es Batterien, die üblicherweise mit bis zu 3.000 Ladevorgängen problemlos zurechtkommen sollten. Bevor Akkus das endgültige Ende der Lebensdauer erreichen, sinkt die Kapazität und damit die Reichweite mit der Zeit langsam. Neben dem geringeren Speichervermögen der Batterie entwickeln sich auf Dauer auch Materialveränderungen zu einem Problem. Deswegen müssen Sie im Normalfall noch kaum befürchten, dass E-Autos plötzlich ohne Vorankündigung sprichwörtlich den Geist aufgeben. Irgendwann erreicht aber natürlich jede Batterie einen Zustand, der für die Ansprüche im Straßenverkehr nicht mehr genügt.

Defekter Elektroauto-Akku: Chance auf Reparatur statt Austausch und Garantie

Insofern der Akku Ihr Elektroauto nicht mehr ausreichend mit Energie versorgt, müssen Sie aus mehreren Gründen kaum direkt mit riesigen Kosten rechnen. Denn es ist eher selten ein kompletter Austausch der Batterie notwendig und zudem gilt in vielen Fällen noch die Garantie des Herstellers. Der Akku von einem typischen Elektroauto setzt sich aus mehreren Modulen zusammen. Es wäre eine unwahrscheinliche Ausnahme, wenn alle Moduleinheiten gleichzeitig defekt sind. Solange lediglich für einzelne Komponenten ein Ersatz erforderlich bleibt, löst eine kompetente Kfz-Werkstatt das Problem meistens mit relativ unkomplizierten Reparaturen.

Nach dem Austausch einzelner Module lässt sich ein Elektroauto mit seinem Akku häufig wieder relativ lange ohne Probleme fahren. Die Kosten einer Reparatur sind im Vergleich zum kompletten Batterie-Ersatz außerdem viel günstiger. Falls es doch zum Extremfall mit einem vollständigen Ausfall des Akkus kommt, werden Sie möglicherweise durch die Herstellergarantie gerettet. Bei vielen Autoherstellern gilt die Garantie der Batterie für rund acht Jahre und 160.000 Kilometer. Falls die Akku-Kapazität von Ihrem Elektroauto im vorgegebenen Zeitraum unter bestimmte Grenzen sinkt, übernimmt in der Regel der Hersteller die Reparaturkosten. Der Grenzwert liegt zumeist bei 70 Prozent der ursprünglichen Ladefähigkeit.

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Wie Sie Ihr Elektroauto schonend laden – für eine längere Lebensdauer

Niemand wartet gerne, vor allem, wenn es einmal schnell gehen muss. Das gilt auch für das Elektroauto, denn wenn es um das Aufladen geht, sind sich viele Fahrer einig: Am liebsten schnell voll. Allerdings bedeutet schnell nicht unbedingt schonend. Damit der Akku Ihres Elektroautos möglichst lange hält, ist es wichtig, dass Sie schonend laden.

Warum das so ist, was sich positiv oder negativ auf die Lebensdauer Ihres Elektroautos und dessen Akku auswirkt und was Sie tun können, damit dieser sehr lange hält, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Nehmen Sie sich Zeit – für das wichtigste Bauteil Ihres E-Autos

Wussten Sie, dass die Batterie bzw. der Akku das Herzstück Ihres ganzen Elektroautos ist? Und genau deswegen sollten Sie ein besonderes Augenmerk auf dessen richtige Nutzung legen. Konkret bedeutet das: Wenn Sie lange Freude an Ihrem Elektroauto und seinem Akku haben wollen, müssen Sie Ihr Elektroauto schonend laden.

Aber keine Panik, schonend heißt nicht immer langsam. Worauf es vielmehr ankommt, ist die richtige Planung der Ladevorgänge. Denn wenn Sie dabei ein paar wichtige Aspekte beachten, profitieren Sie nicht nur davon, dass Ihr Elektroauto und dessen Akku wesentlich länger halten, sondern auch von einer zuverlässigen Reichweite mit den einzelnen Batterieladungen.

Batteriealterung und warum Sie diese vermeiden sollten

Bevor es nun darum geht, wie Sie Ihr Elektroauto schonend laden und die Leistungsfähigkeit des Akkus lange erhalten, ist es wichtig, zu wissen, warum Batteriealterung alles andere als wünschenswert ist. Was passiert also, wenn Ihr Elektroauto und sein Akku „alt“ werden?

Im Grunde ist es ein ganz normaler Alterungsprozess, den alle Gegenstände aus dem alltäglichen Gebrauch mit regelmäßiger Nutzung durchlaufen. Denn mit zunehmender Anzahl an Ladevorgängen verändern sich die Eigenschaften eines Batteriesystems. Das hat zur Folge, dass die Ladekapazität der Batterie abnimmt. Die Reichweite des Fahrzeugs wird geringer und der Innenwiderstand des Akkus steigt. Das wiederum hat einen Leistungsverlust während des Beschleunigungsvorgangs beim Fahren zur Folge. Mit anderen Worten: Wenn Sie Ihr Elektroauto und den Akku falsch aufladen, verringert sich nicht nur die Reichweite, sondern auch der Fahrspaß.

Um also möglichst lange von der Zuverlässigkeit Ihres E-Autos profitieren zu können, ist es entscheidend, dass Sie Ihr Elektroauto schonend laden und Elektroauto sowie Akku pfleglich behandeln.

Mit 5 Tipps hält der Akku Ihres Elektroautos länger

Wer jetzt denkt, dass das schonende Laden von Elektroauto und Akku eine Herausforderung ist, wird überrascht sein. Im Grunde braucht es nur fünf Tipps, die Sie im Hinterkopf haben sollten.

1. Vermeiden Sie extreme Ladestände…

Zu viel oder zu wenig – beide Extreme tun Akkus aller Art nicht gut. Das gilt auch fürs Elektroauto. Denn sowohl eine komplette Entladung (0 % Akku) als auch eine Vollladung (100 % Akku) sind nicht förderlich für die Langlebigkeit der Batterie. Beides wirkt sich nämlich negativ auf die Lebensdauer des Akkus aus, indem es seinen Lithium-Ionen-Zellen schadet. Optimal sind Ladestände zwischen 20 % und 80 %. Sie benötigen die volle Reichweite und 100 % Akku? Kein Problem: Laden Sie Ihr Elektroauto voll auf und benutzen Sie es direkt im Anschluss. So bleibt die Vollladung nicht lange erhalten und Sie erreichen trotzdem große Reichweiten – und das alles, ohne dem Akku zu schaden. Und lassen Sie ihn bestenfalls nie ganz leer werden.

2. …und extreme Temperaturen

Denn auch zu heiße oder zu kalte Witterung wirkt sich negativ auf die Lebensdauer der Batterie Ihres Elektroautos aus. Beides hat nämlich eine Abnahme der Ladekapazität zur Folge. Um Elektroauto und Akku zu schonen, gibt es mehrere Wege. Entweder verfügt Ihr Fahrzeug über eine eingebaute Batterieklimatisierung, die zu jeder Jahreszeit für optimale Temperaturen im Inneren des Autos sorgt (also zwischen 15°C und 25°C). Oder Sie parken Ihr Fahrzeug im Sommer an schattigen Plätzen und im Winter an Orten, die es vor der Witterung schützen. Zum Beispiel in der Garage.

3. Planen Sie wiederholt „Schnarchladungen“ ein

„Schnarchladungen“ sind Ladevorgänge, bei denen Sie mit maximal 3,5 kW (16 Ampere) laden. Mit diesem extrem langsamen Vorgang können Sie Ihr Elektroauto schonend laden und verzögern damit den Alterungsprozess des Akkus. So bleibt dieser länger einsatzbereit und leistungsfähig. Entsprechende Apps oder Ladetimer können Ihnen helfen, den richtigen Ladezustand sowohl zu definieren als auch zu erreichen.

4. Nehmen Sie Abstand von Schnellladungen

Ja, natürlich ist es praktisch, wenn der Akku in weniger als einer Stunde vollgeladen ist. Ab und zu ist das auch nicht unbedingt schädlich. Doch je öfter Sie Gebrauch von Schnellladungen machen, umso zügiger altert auch die Batterie Ihres Fahrzeugs. Denn extrem schnelles Aufladen ist alles andere als schonend. Die Ursache liegt darin, dass die Akkuzellen beim Schnellladen unterschiedlich stark geladen werden und es zwischen den einzelnen Zellen nicht zu einem Spannungsausgleich kommen kann. Das macht den Akku mit der Zeit kaputt.

5. Passen Sie Ihre Fahrweise an

Von null auf hundert in wenigen Sekunden? Kann man machen, muss man aber nicht. Vor allem nicht, wenn man lange etwas von seinem Elektroauto und dessen Akku haben möchte. Denn besonders starkes Beschleunigen oder längere Fahrstrecken mit Vollgas mögen E-Fahrzeuge nicht so gerne. Das bringt die Batterie nämlich an ihre Belastungsgrenzen und Belastung macht auf Dauer alt. Wenn Sie Ihr Elektroauto schonend laden und fahren möchten, sollten Sie also auf einen wilden Fahrstil verzichten.

Richtig laden – so geht’s in aller Kürze

In einem Satz gesagt, gilt: Je langsamer Sie Elektroauto und Akku laden, desto besser. Und das funktioniert am besten zu Hause über eine private Wallbox. Denn hier können Sie sowohl den optimale Ladezeitpunkt (in Ruhe über Nacht) einhalten als auch auf angemessene Ladeleistungen zwischen 3,5 kW und 11 kW zurückgreifen. Wer sein Elektroauto schonend laden will, ist damit garantiert auf dem richtigen Weg.