ABL eMobility Check: Lebensdauer Batterie

Batteriebetriebenes Fahren ist in aller Munde. Mit dem gesteckten Ziel der Bundesregierung , bis zum Jahr 2030 die Ladeinfrastruktur in Deutschland flächendeckend auszuweiten und den Verkauf von Elektroautos weiter voranzutreiben, wird E-Mobilität nach und nach ein fester Bestandteil unserer Verkehrslandschaft. Dennoch stößt die Batterie als Antriebsart elektrischer Pkws trotz einer hohen Anzahl an Neuzulassungen oftmals noch immer auf Skepsis: kurze Lebenszeit, zu geringe Reichweite, technologisch unausgereift. Doch wie verhält es sich mit der Lebensdauer von Batterien wirklich? – Das Kernstück eines jeden E-Autos im ABL eMobility Check.

Auf den Aufbau kommt es an – wie sich die Beschaffenheit der Batterie auf die Reichweite auswirkt

Bei der Anschaffung eines Elektroautos spielt neben der Wahl des Herstellers und Modells die Reichweite eine wesentliche Rolle. Möglichst groß soll diese sein, das Laden soll schnell und effektiv ablaufen. Entscheidender Faktor für die Reichweite ist u. a. der Aufbau der Batterie. Im Sinne des Baukastenprinzips besteht die Batterie aus mehreren Modulen, welche wiederum aus einer Vielzahl an Zellen bestehen. Chemische Prozesse in den Zellen liefern dabei die für den Antrieb des Autos benötigte Energie. Für die Reichweite des Elektrofahrzeugs sind Gesamtkapazität des Batteriepacks und gleichermaßen Energie- und Leistungsdichte entscheidend. Ergo: Je mehr Batteriezellen und je höher die Energiedichte pro Zelle, desto größer die zur Verfügung stehende Energie. Neben diesen Faktoren nimmt ebenso das Zellformat Einfluss auf Energiedichte und Reichweite. Gängig sind hierbei das zylindrische und prismatische Format sowie das Pouchformat. Vorreiter auf dem Markt ist derzeit die Lithium-Ionen-Batterie.¹

Laut ADAC (2024) bewegt sich die Reichweite aktueller E-Fahrzeuge derzeit zwischen 150 und 610 Kilometern. Zu beachten ist selbstverständlich, dass die Reichweite neben vielerlei externer Faktoren (z. B. Fahrstil, Witterungsverhältnisse) maßgeblich vom Stromverbrauch des Elektromotors abhängt. Gut zu wissen: Oftmals liegt die tatsächlich realisierbare Reichweite deshalb unter dem von Autoherstellern angegebenen Wert (ADAC Ecotest).

Mit welcher Lebensdauer von Akkus kann gerechnet werden?

Die Lebensdauer eines Akkus endet in der Regel, sobald dieser eine Restkapazität von weniger als 70 Prozent erreicht hat. Diese Schwelle wird laut TÜV Nord im Durchschnitt nach acht bis zehn Jahren erreicht. Mit Lithium-Ionen-Batterien kann mittlerweile ein Maximalwert an Ladezyklen in konstant hohem Bereich (ca. 1000 Zyklen) erzielt werden.

Kann ich als E-Mobilist die Lebensdauer meiner Batterie beeinflussen?

Faktisch verliert ein Akku durch eine regelmäßige Nutzung über die Zeit hinweg an Kapazität. Diesem Prozess kann man mit ein paar einfachen Maßnahmen entgegenwirken:

• Drastische Temperaturunterschiede vermeiden: Zwar sorgt das verbaute Batteriemanagementsystem (BMS) für eine konstante Überwachung aller Vorgänge im Akku, dennoch sollte dieser nicht extremen Witterungsverhältnissen ausgesetzt werden.
• Fahrstil: Vorausschauendes Fahren in adäquatem Tempo beugt einem schnellen Entladen und somit einer hohen Belastung der Batterie vor.
• Anzahl und Art der Ladevorgänge: Das Laden an AC-Ladern erweist sich als batterieschonender als das Laden an Schnellladern (DC-Lader). Im Grundsatz gilt auch beim Laden das Motto „weniger ist mehr" – weniger Ladezyklen und ein konstanter Ladestatus im mittleren Bereich.
• Stillstand vermeiden: Denn Prozesse und Wirkfaktoren in der Batterie führen auch bei langen Standphasen des E-Autos zu einer Verringerung der Akkukapazität.
• Regelmäßige Wartung: Auch die Inspektion in einer Fachwerkstatt kann die Lebenszeit der Batterie verlängern.

Wartung und Reparatur – Kann ein Komplettaustausch im Falle der Fälle vermieden werden?

Die Herstellung von Batterien für Elektroautos ist kostspielig und energieaufwändig. Darum: Reparatur statt Komplettaustausch! Zwar ist die Transformation weg von der Entsorgung hin zu einer Instandsetzung noch nicht geschafft, der Ausbau der Kapazitäten und die Vermittlung des entsprechenden Knowhows ist jedoch in vollem Gange. Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung werden durch die im Juni 2023 verabschiedete EU-Batterieverordnung zusätzlich Nachdruck verliehen. So soll beispielsweise der Batteriepass mit näheren Produktinformationen für mehr Transparenz sorgen.

Wie läuft eine Reparatur im Grundsatz ab?

Entscheidend ist zunächst, ob der Fahrzeughersteller eine Reparatur einer defekten Batterie ermöglichen kann. Auf eine intensive Analyse des Batteriepakets folgt ein Austausch der betroffenen Module. Dabei ist darauf zu achten, dass die Spannung des neu verbauten Moduls mit der der restlichen Module übereinstimmt.

Batterieelektrisches Fahren – eine zukunftsfähige Patentlösung?

Möchte man ein Gesamtfazit zur Batterie als Antriebstechnologie ziehen, so kann diese definitiv als zukunftsweisend bewertet werden. Trotzdem müssen noch eine Vielzahl an technologischen, politischen und anwenderbezogenen Herausforderungen gemeistert werden. Mit Bestrebungen einer reduzierten Treibhausgasbilanz im gesamten Lebenszyklus einer Batterie, der Verbesserung der Reichweite durch neue Technologien sowie der Implementierung neuer Recycling- und Weiternutzungsszenarien für ausgediente Batterien (z. B. als stationärer Speicher für PV-Anlagen) wird eine entsprechende Grundlage geschaffen. Eine Basis, auf der die Elektromobilität nachhaltig aufbauen kann.

 ¹ Weiterführende Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Veröffentlichung "Batterien für Elektroautos: Faktencheck und Handlungsbedarf" des Fraunhofer Instituts.