Markus Peter, E-Auto-Batterien sind mittlerweile so gut, dass sie manchmal gar das Auto selbst überdauern. Mythos oder Realität?
Markus Peter: E-Auto-Batterien halten, was sie versprechen, das beweisen die zahlreichen älteren Fahrzeuge, die mit ihren originalen Batterien auf unseren Strassen unterwegs sind. Sie sind das beste Argument für die Langlebigkeit von Akkus.
Die Batterien mögen funktionieren, doch deren Energieinhalt beträgt wahrscheinlich oft kaum mehr als 50 oder 60 Prozent?
Die speicherbare Energie von Batterien nimmt kontinuierlich ab, das stimmt. Gemäss Erfahrungswerten liegt sie nach rund 100'000 gefahrenen Kilometern aber oft noch bei über 90 Prozent, bei 200'000 Kilometern bei zirka 85 Prozent. Das sind weiterhin sehr gute Werte.
Gelten diese Aussagen nur für die neueste Generation von E-Autos oder auch für ältere Modelle?
Sie treffen ganz generell zu. Natürlich steht die Forschung nicht still, wobei sie im Wesentlichen zwei Ansätze verfolgt: Der eine ist, die chemische Zusammensetzung der Batteriezellen zu optimieren. Dabei kann der Fokus je nach Anforderungen eher auf die Materialverfügbarkeit, die Kosten oder die Performance gelegt werden. Andererseits soll in Bezug auf den Bauraum möglichst viel Kapazität herausgeholt werden. Das heisst nicht, dass ein fünfjähriges Elektroauto in seiner Bauart komplett veraltet ist, da die Technologie sich Schritt für Schritt entwickelt.
Wieso altert eine Batterie eigentlich?
Die gängigen Lithium-Ionen-Akkus verwenden als Elektrolyt eine Mischung aus Leitsalzen, organischen Lösungsmitteln und Additiven, um Ionen zwischen Anode und Kathode zu transportieren. Diese Materialien nutzen sich mit fortschreitender Lebensdauer ab respektive gehen chemische Prozesse ein, welche den Anteil der aktiven Materialien reduzieren. Um einen vereinfachten bildlichen Vergleich zu ziehen: Es ist wie bei einem Bach, der jahrhundertelang über Steine fliesst. Die Steine bleiben zwar, wo sie sind, werden allerdings stetig runder.
Wie viel eine Batterie noch hergibt, lässt sich mit Testanwendungen für den State-of-Health überprüfen. Wie zuverlässig sind jene Zahlen?
Zunächst einmal finde ich solche Tools für Elektro- und Plug-in-Fahrzeuge überaus spannend. Bei Verbrenner-Motoren fehlt eine solche Testmöglichkeit schliesslich. Dort muss man sich auf Einträge aus dem Serviceheft verlassen: Wurde stets das richtige Öl eingefüllt oder wie regelmässig wurde der Ölwechsel vollzogen? Trotzdem ist das Vertrauen in Verbrenner interessanterweise stärker. Was die Messwerte anbetrifft: Sie sind stets eine Momentaufnahme. Ist ein E-Auto zehn Jahre alt und weist einen State-of-Health von 90 Prozent auf, liesse sich womöglich daraus folgern, dass die Batterie nach weiteren zehn Jahren einen Wert von 80 Prozent haben wird, würde die Abnutzung geradlinig verlaufen. Doch der Prozess der Abnahme des Energiespeichervermögens kann sich mit der Zeit sowohl beschleunigen wie auch verlangsamen. Das ist relevant zu wissen, um keine falschen Prognosen zu errechnen. In dem Zusammenhang ist mir ein weiterer Punkt wichtig.
Bitte.
Es existieren unterschiedliche Arten von Test und -Messmethoden für Antriebsbatterien. Einige sind aufwendiger und umfangreicher, weil sie die Batterie unter Belastung testen, andere werden schneller errechnet, weil sie sich auf das Auslesen und Vergleichen von abgespeicherten Daten beschränken. Letztere sind zwar etwas weniger aussagekräftig, erlauben es dafür, umgehend eine Aussage zum aktuellen Gesundheitszustand zu treffen. Die Resultate der beiden Verfahren unterscheiden sich in der Regel um wenige Prozentpunkte.
Welche dieser Methoden ist denn die bessere?
Technisch gesehen sind Tests, in denen eine Batterie während der Fahrt belastet oder bis zu einem gewissen Ladestand entladen wird, substanzieller. Dann lässt sich zuverlässig nachvollziehen, wie sich die Batterie während der Nutzung verhält. Etliche Garagenbetreibende haben indes keine Ressourcen, um stets einen solch ausführlichen Test vorzunehmen, und verwenden deswegen meist die kürzeren Schnelltests, bei denen die Analyse der in den Steuergeräten abgespeicherten Daten im Vordergrund steht. Beide Prinzipien greifen auf vorhandene Referenzwerte zurück. Die Referenzwerte werden durch die Anbieter der Testanwendungen ermittelt und basieren auf identischen Fahrzeugmodellen im Neuzustand.
Häufiges Schnellladen mache die Batterie kaputt, so ist zu lesen. Stimmt die Behauptung?
Mit hoher Stromstärke möglichst viel und rasch Energie in eine Batterie zu pumpen, bedeutet für sie einen gewissen Stress, ja. Schnellladen hat einen Einfluss, aber nicht so, dass man das auf keinen Fall tun dürfte. Hochgerechnet auf 100'000 Fahrkilometer hat eine Batterie, die «schonend» geladen wurde, zum Beispiel einen State-of-Health von 92 Prozent; eine, die oft schnellgeladen wurde, vielleicht noch einen von 89 Prozent.
Gibt es weitere Tipps, die zu beachten sind?
Erfahrungen von Mobility zeigen: Fahrzeuge, die stets maximal geladen wurden, wiesen mit der Zeit einen geringeren Gesundheitszustand auf als jene, bei denen der Ladevorgang jeweils bei 80 Prozent oder tiefer gestoppt wurde. Wer also kaum je auf eine volle Ladung angewiesen ist, sollte darauf verzichten, was sich bei neuen Modellen ja problemlos einstellen lässt.
Wenn eine Batterie mal «müde» wird – muss wirklich stets gleich der ganze Block ausgetauscht werden?
Lange betrachteten viele Hersteller die Batterie als geschlossenes System. Bei Ausfällen und Defekten wurde sie als Blackbox deklariert und zur Diagnose oder Reparatur an spezialisierte Standorte oder direkt zurück zum Hersteller geschickt. Unterdessen hat ein Umdenken stattgefunden: Mehrere Importeure schulten manche ihrer Markenvertretungen speziell darauf, Batteriegehäuse zu öffnen und, wenn nötig, einzelne Komponenten zu ersetzen. Diese Entwicklung ist in der Zulieferbranche ebenfalls sichtbar: Anbieter von Werkstattbedarf und Werkstattkonzepten haben ihr Angebot an Messgeräten, Ersatzteilen und Schulungen ausgeweitet, um derartige Arbeiten professionell durchzuführen. Nach wie vor besteht aber eine gewisse Unsicherheit, ob sich die Investition in spezifische Hochvolt-Infrastruktur und Weiterbildung lohnt. Müssen einzelne Module nun tatsächlich ersetzt werden oder sind Batterien in Zukunft so gut, dass das nicht mehr nötig sein wird? Gegenläufig zum Reparatur-Trend verfolgen einige Hersteller den Ansatz, die Batterien als Teil der gesamten Fahrzeugstruktur ins Auto zu integrieren. Dabei ist gar nicht mehr vorgesehen, diese nochmals zu entfernen. Bei einigen Batterien werden die einzelnen Zellen im Gehäuse mit einer Masse vergossen, was eine wirtschaftliche Reparatur ebenfalls erschwert oder gar verunmöglicht. Der europäische Gesetzgeber hat sich dem Thema übrigens bereits angenommen. Es werden Verordnungen kommen, die Fahrzeughersteller dazu verpflichten, Batterien reparaturfähig zu bauen und deren Geschichte über einen Batteriepass zu dokumentieren.
Was ebenfalls einen Einfluss auf die Lebensdauer eines Akkus hat, sind Temperaturen. Fährt ein E-Auto an einem klirrend kalten Tag effektiv weniger weit als bei Hitze?
Ja, eine Batterie tickt da ähnlich wie wir: Am wohlsten ist es ihr bei etwa 20 Grad, da muss sie nicht speziell gewärmt oder gekühlt werden. Im Winter wird schon nur Energie benötigt, um die Batterie überhaupt auf Betriebstemperatur zu bringen. Während der Fahrt ist die Heizung dann ein beträchtlicher Energiefresser. Umso sinnvoller ist es, die komfortable Funktion der Vorkonditionierung zu nutzen, solange das Fahrzeug an der Ladestation angeschlossen ist.
Wird die Degradation in den nächsten Jahren gestoppt oder zumindest auf ein Minimum reduziert werden können?
In der Batterieforschung ist dieser Punkt zentral. Aber um etwas zu optimieren, muss man zuerst verstehen, wie die Alterung überhaupt vonstattengeht. Etliche Forschungsinstitute gewinnen hier laufend neue Erkenntnisse. Sowieso läuft die Forschung parallel: Batterien werden laufend optimiert und gleichzeitig das Verständnis der chemischen Prozesse verbessert. China treibt diesen Trend voran, indem es stets noch weiterentwickelte Batterietypen auf den Markt bringt.
Image-Clip zur Kampagne «E-Occasion. Eh besser.» (Quelle: Youtube)
